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

Kolloid-faciliteret transport af glyphosat og pendimethalin

Sammenfatning

Formål og konklusioner

Projektet ”Kvantificering af kolloid-faciliteret transport af glyphosat og pendimethalin” er udført som et laboratoriebaseret opfølgning på et felt-baseret moniterings- og modellering projekt ”Faciliteret transport af pesticider” (Holm et al., 2003). Her blev det konkluderet, at en undersøgelse af de grundlæggende fænomener bag transporten af de sorberende pesticider og den tilhørende proceskinetik var nødvendig under kontrollerede forhold i laboratoriet.

Formålet med dette projekt var at undersøge kolloidgenereringen og at kvantificere betydningen af kolloid-faciliteret makroporetransport af glyphosat og pendimethalin i den umættede zone i struktureret landbrugsjord. Den opnåede viden er blevet anvendt til udvikling af en modelkomponent, som skal kunne benyttes til simulering af kolloidfaciliteret pesticidtransport i den øvre del af rodzonen på umættede landbrugsjorde med makroporer (> ca. 1 mm). Yderligere er kolloidernes sammensætning blevet undersøgt, idet denne er af afgørende betydning for kolloidernes evne til at sorbere pesticider.

To delformål har endvidere været at undersøge, hvilken betydning jordstruktur, eksemplificeret ved hjælp af forskellige former for jordbearbejdning, kan have på mobilisering og transport af kolloider i den umættede zone ved forekomst af makroporer, og at forsøge nærmere at klarlægge hvilken del af jordsøjlen, de pesticidbærende kolloider kommer fra.

På baggrund af projektets resultater konkluderes det, at kolloidtransport kan være af stor vigtighed for både glyphosat og pendimethalin. For glyphosat transporteredes 63-74% af den samlede udvaskede masse bundet til kolloider, når udsprøjtningen skete på pløjet jord. For pendimethalin transporteredes 75-80% af den samlede udvaskede masse bundet til kolloider, men der er tvivl om hvilke fraktioner, pendimethalinen er bundet til.

Den mest betydningsfulde effekt af jordstruktur var på selve kolloidgenereringen. Der genereredes væsentligt flere kolloider på de pløjede end på de minimalt bearbejdede kolonner. Observérbar dråbeerosion fandtes kun på de pløjede søjler. Den samlede pesticidudvaskning var ikke dokumenterbart forskellig på pløjede og minimalt bearbejdede jorde. For glyphosat udgjorde mængden af kolloidbundet glyphosat imidlertid kun 11-22% på de minimalt bearbejdede marker. Denne effekt kan ikke alene tilskrives jordstrukturen. Det var formentlig også af betydning, at opløseligt glyphosat blev afvasket direkte fra plantemateriale på overfladen, og at den, på grund af sorptionskinetikken og transporthastigheden, ikke nåede i ligevægt med den omgivende jord og kolloider.

Ingen af de alment accepterede udvaskningsmodeller og procedurer kan beskrive den observerede kolloidfaciliterede transport af glyphosat og pendimethalin samt af den opløste glyphosat.

På baggrund af farveforsøg, turbiditetsmålinger, og pesticidindhold i de udvaskede kolloider må det konkluderes, at pesticidholdige kolloider primært genereres i de øverste centimeter af jorden. Længere nede i jordsøjlerne fandtes de blåfarvede områder kun langs aktive makroporer. Kolloider med pesticid kan tænkes at bevæge sig nedad i profilet i trin, men på grund af strømningsforholdene i kolonnerne under forsøgene (undertryk i matricen under A-horisonten), vil det være vanskeligt at re-mobilisere sådanne kolloider, der en gang er suget ud i matricen.

Modelleringen viste, at de forbedringer i procesbeskrivelser, der er gennemført i projektet, førte til en udmærket simulering af vandstrømning og bromidtransport. Når vandstrømningen og stofudvekslingsparametrene var fastlagt, var det muligt at simulere de to meget forskellige kolonner med samme jordbehandling med kolloidparametre med begrænset variation. For kolonner med forskellig jordbehandling, var parametrene væsentligt mere forskellige. Dette betyder, at en meget væsentlig del af forskellen mellem to ens behandlede kolonner var dikteret af strømningsbilledet.

De observerede mønstre af kolloider og pesticidtransport kunne genereres af modellen med forskellige kombinationer af parametre for kolloidgenerering og kinetik, og der er dermed ikke opnået en entydig forståelse af, hvordan processerne komplementerer hinanden. Det var forventet, at der kunne være tidslige forskelle i, hvornår kolloid genereret med de forskellige processer viste sig i udstrømningen, og mens visse af resultaterne fra kolonnerne også tydede på dette, sås dette mønster ikke klart i modelleringen.

Gennemførte undersøgelser

Udvaskningen gennem makroporer i umættet zone blev undersøgt for to pesticider, og udvaskelighedens afhængighed af kolloid-faciliteret transport blev vurderet. De valgte pesticider var glyphosat og pendimethalin, der begge er stærkt sorberende, men kemisk meget forskellige. Hvert pesticid blev tilsat til 4 kolonner udtaget fra jordoverfladen til 50 cm’s dybde. Heraf var 2 kolonner udtaget fra en pløjet mark og 2 fra en minimalt bearbejdet mark. Kolonnerne var strukturelt meget forskellige i kraft af den forskellige behandling, men antages i øvrigt ikke at være repræsentative for alle aspekter af de forskellige former for jordbearbejdning. På hver kolonne blev gennemstrømningen først undersøgt ved hjælp af bromidtransport. I disse indledende forsøg bestemtes også en relation mellem kolloid i effluenten og turbiditeten. Dernæst tilførtes radioaktivt mærket pesticid blandet med formuleret pesticid til de udvalgte kolonner, og kolonnerne blev udsat for tre vandingshændelser. Effluenten blev undersøgt for pesticidindhold, pH, ledningsevne og turbiditet, og filtreret på 0,02mm-filter, hvorefter også filtratet blev analyseret for radioaktivt pesticid. Enkelte effluenter analyseredes for totalt organisk kulstof (TOC) og opløst organisk kulstof (DOC). Dråbeeroderet materiale sprøjtede fra de pløjede kolonners overflade til en påsat krave. Dette materiale opsamledes. Med de anvendte metoder er kolloider i dette studium større end 0,02 mm og mindre end 30-50mm.

Mængden af dispergerbart materiale blev bestemt for jorden og for det dråbeeroderede materiale med henblik på at vurdere den potentielle mængde kolloider. K_d-værdier blev bestemt for de to pesticiders sorption til den anvendte jord og til halm. Der blev gennemført kemiske analyser på udvalgte stamopløsninger, effluenter og filtrat fra dispergeringsforsøg for at undersøge overensstemmelsen mellem disse og koncentrationer beregnet på basis af måling af radioaktivitet. Endvidere blev kolloidsammensætningen i effluenter undersøgt og adsorbenter karakteriseret ved hjælp af infrarød spektroskopi (IR), kulstof-13-NMRspektroskopi, transmissionselektronmikroskopi kombineret med elementanalyse og røngtendiffraktion.

Afslutningsvist påførtes kolonnerne farvestoffet Brilliant Blue, så strømningsmønstrene kunne visualiseres. Der blev taget prøver fra hvert jordlag i fire kolonner til pesticidbestemmelse med henblik på at studere sammenhængen mellem strømningsveje for pesticider og farvestof samt at etablere massebalancer for pesticiderne.

Det var forudsat, at glyphosat kunne mærkes med ¹⁴C, mens pendimethalin skulle mærkes med ³H. Dermed kunne der gennemføres samtidige forsøg med begge stoffer på jordkolonnerne. Det ³H-mærkede pendimethalin viste sig imidlertid at være ustabilt. Måling af pendimethalin måtte derfor også baseres på ¹⁴C-mærkning, hvilket betød at forsøgene med de to forskellige stoffer måtte foretages på forskellige jordkolonner. Det betød, at nogle kolonner måtte tages i brug, selv om bromidforsøgene havde vist at gennemstrømningen på de pågældende kolonner var ringe. Dermed blev antallet af gentagelser mindre end planlagt, og variationen mellem kolonnerne blev større.

Desuden var det forventet, at kolloidbundet pendimethalin kunne opsamles på de anvendte filtre. Det viste sig ikke at være tilfældet (i det mindste ikke for den mærkede fraktion). Holm et al.(2003) rapporterede samme fænomen, men det blev her forklaret ved desorption i tiden fra prøveudtagelse til analyse. For at undersøge om pendimethalinet var i opløsning udførtes to ekstra kolonneforsøg, hvorfra effluenten blev filtreret og nanofiltreret.

Resultater

- kolloidgenerering

Kolloidgenereringen var større på den pløjede end på den minimalt bearbejdede jord. Der udvaskedes i gennemsnit over 3 hændelser 50-97 mg kolloid/l fra de minimalt bearbejdede kolonner og 183-295 mg kolloid/l fra de pløjede kolonner i forsøgene med pesticider.

For de minimalt bearbejdede kolonner, hvor der var registreret beskadigelse af overfladen ved udtagning af kolonnen, var den maximale turbiditet i de indledende forsøg væsentligt større end af de øvrige kolonner (ca 20 gange større end for de ikke-beskadigede kolonner). Denne forskel formindskedes med tiden, hvilket dels kan skyldes en konsolidering af overfladen i sig selv, dels at mosset på overfladen efterhånden fik en større udbredelse.

Jordfugtigheden syntes at have en effekt på kolloidgenereringen. Fugtigheden i kolonnerne ved nedbørshændelse 2’s begyndelse var større end ved hændelse 1’s begyndelse, og bortset fra en kolonne var kolloidgenereringen for hændelse 2 større end for hændelse 1. Den totale mængde kolloidbåret pesticid var imidlertid konstant eller faldt med stigende hændelsesnummer.

Sammensætningen af kolloider, der transporteredes ud af kolonnerne, blev undersøgt med stor tidslig opløsning, og det blev fundet, at den mineralogiske sammensætning og indholdet af funktionelle organiske grupper (primært carboxylgrupper og alkener) var konstant over tiden. Det er derfor sandsynligt, at kolloidgenereringen omfattede identiske områder i kolonnen (samme horisont) og skyldtes ens mekanismer hen over forsøget. Dette er i kontrast til tidligere udførte markforsøg, hvor indholdet af organisk stof var størst i de første prøver i en drænperiode.

De mineralogiske undersøgelser af kolloiderne havde til formål at identificere specifikke reaktive strukturer og overflader af mineraler, der kan fungere som adsorbent for pesticiderne. Undersøgelser af naturlige, høj-polymere carbonforbindelser påviste en helt ny type af sorbent i danske jorde: grafit-lignende kulstof med et signifikant indhold af ilt. Disse forbindelser kan have stor betydning for sorptionen af organiske stoffer med aromatiske strukturer. De fandtes i jorden i alle horisonter og formentlig i en bred fordeling af størrelser.

Mineralogiske undersøgelser af hele kolloidprøver påviste tilstedeværelsen af mikrokrystallinsk goethit i fysisk tæt kontakt med organiske kulstofforbindelser. Goethit er den sorbent i jorden med forventet størst affinitet for glyphosat, men det er uvist hvad den tætte fysiske kontakt med organisk kulstof betyder for sorptionsegenskaberne. Sådanne fysiske associationer kan forklare, at egenskaberne ikke er proportionale med indholdet af specifikke mineraler. Aluminiumsilikater var den hyppigst forekommende mineraltype.

Efter udvaskningsforsøgene blev de absolut højeste koncentrationer af både glyphosat og pendimethalin fundet i de øverste 0,5 cm af jordkolonnen, nemlig henholdsvis 11 og 8 mg/kg ovntør jord for glyphosat og 14 og 25 mg/kg ovntør jord for pendimethalin, for henholdsvis de pløjede og de minimalt bearbejde kolonner. Koncentrationen af pendimethalin i overfladelaget var lidt højere i den minimalt bearbejdede mark, hvilket stemmer overens med farvestofforsøget, hvor tykkelsen af det øverste, fuldt gennemfarvede lag var mindst i den minimalt bearbejdede jord, men denne relation gjaldt ikke for glyphosat.

Der blev ikke påvist pesticider i prøver udtaget uden for de farvede områder. Kun i én prøve udtaget i 25-30 cm fra den minimalt bearbejdede jord blev der med sikkerhed fundet glyphosat. Forekomst af mærket pesticid under de øverste jordlag var koncentreret i de blåfarvede områder omkring strømningsaktive bioporer og sprækker. Pesticidkoncentrationen i disse blåfarvede områder aftog med dybden. Den samme trend observeredes for gennemsnitskoncentrationen i tilfældigt udtagne jordprøver.

Der var signifikant forskel på genereringen af dråbeeroderet materiale mellem de pløjede og minimalt bearbejdede kolonner. Det kunne indikere, at en større del af kolloiderne på de minimalt bearbejdede kolonner genereres i jorden. Imidlertid var pesticidkoncentrationen på kolloider genereret i de minimalt bearbejdede kolonner større end pesticidkoncentrationen på kolloider genereret i pløjede kolonner, bortset fra kolonne 2 (minimalt behandlet), der havde en meget ringe udvaskning. For glyphosat var koncentrationen som nævnt henholdsvis ca. 9 og 11 mg/kg jord i de øverste 0,5 cm af kolonne 6 (minimalt bearbejdet) og kolonne 4 (pløjet), og koncentrationen på de udvaskede kolloider i 3. hændelse var hhv. ca. 10 og 14 mg/kg. Under 0,5 cm’s dybde var koncentrationen i udskrab fra farvede makroporer altid under 1 mg/kg og stærkt faldende med dybden. For pendimethalin var koncentrationen på udvaskede kolloider noget mindre (ca. 4 og 2 mg/kg for kolonne 4 (minimalt bearbejdet) og kolonne 2 (pløjet), men den maksimale koncentration målt i farvede makroporer var 0,4 mg/kg, igen stærkt faldende med dybden. Resultaterne tyder altså på, at kolloiderne i begge tilfælde primært kom fra toplaget.

Det faktum, at ledningsevnen i disse forsøg svarede til jordvandets ledningsevne i forsøget tyder på, at der skete en opblanding mellem vandingsvand og jordvæske. Da farveforsøg mv. ikke tyder på ret stor kontakt med jordvæsken, må denne kontakt ske tæt på overfladen og sandsynligvis i det Gao et al. (2004, 2005) betegner som ”udvekslingslaget”. I forsøg med kolonner med beskyttet overflade ses som oftest at ledningsevnen i det gennemstrømmende vand nærmer sig ledningsevnen for regnvandet (se f.eks. Laegdsmand et al. (2005); Laegdsmand et al. (1999); de Jonge et al. (2000)).

Der fandtes en næsten invers relation mellem TOC/DOC og pesticid på de minimalt bearbejdede kolonner. På de pløjede jorde var der en væsentligt bedre overensstemmelse mellem udviklingen i TOC/DOC over tid med opløst (< 0,02 mm) pendimethalin og kolloidbundet glyphosat. Det kunne tyde på, at genereringen af TOC/DOC foregik samme sted som den øvrige kolloid- og pesticidfrigivelse i de pløjede kolonner, mens det ikke syntes at være tilfældet i de minimalt bearbejdede kolonner.

- glyphosat

Den totale udvaskning af glyphosat varierede fra 0,8-38,3 mg pr kolonne, svarende til 0,007-0,32% af den påførte mængde. De genererede gennemsnitskoncentrationer for hver hændelse varierede mellem 0,04 og 24,8 mg/l.

De gennemførte udvaskningsforsøg med glyphosat viste, at i den pløjede mark transporteredes en stor del af glyphosaten (gennemsnitligt 63-74%) bundet til kolloider i effluenten. Derimod transporteredes kun en mindre del af glyphosaten (gennemsnitligt 11-22%) bundet til kolloider i den minimalt bearbejdede mark.

Der var ingen klar forskel på mængden af totalt udvasket glyphosat fra pløjede og minimalt bearbejdede kolonner – for begge behandlinger var der en kolonne med høj og en med lav udvaskning. Der var heller ikke en generel sammenhæng mellem kolloidkoncentrationen og glyphosatkoncentrationen. Mængden af kolloidbundet glyphosat var næsten konstant eller faldende med stigende hændelsesnummer, mens den totalt udvaskede glyphosatmængde steg med hændelsesnummer for to kolonner (en af hver behandling), faldt for en kolonne, og udviste maximum under hændelse 2 for den sidste kolonne.

Korrelationen mellem kolloidkoncentration og glyphosatkoncentration inden for de enkelte kolonner og hændelser var forskellig. Den højeste fundne R²-værdi var 0,95, men der fandtes også værdier ned til 0. For nogle kolonner og hændelser var der tydeligt forskel på de første og de senere effluentprøver. R²-værdierne steg markant for disse hændelser, når de første effluenter ikke blev inddraget i analysen.  Man kunne på denne baggrund argumentere for, at de første udstrømningshændelser var domineret af kolloider, der ikke blev genereret i overfladelaget, mens kolloiderne lidt senere i hændelsen primært stammede fra overfladen, hvor pesticiderne var udlagt. Alternativt kunne det skyldes, at de første fraktioner indeholdt flere grove partikler (med mindre overfladeareal) end de senere fraktioner. Dette blev dog eksperimentelt søgt modvirket ved at lade prøverne bundfælde 1 minut inden turbiditetsmålingen, men en vis effekt kan ikke helt udelukkes.

Adsorptions-/desorptions-kinetikstudier viste, at hvis der umiddelbart efter udvaskningen var bundet meget glyphosat til kolloider i effluenten, så skete der en relativt hurtig desorption af glyphosat fra kolloiderne (inden for 30 minutter). Denne effekt blev fundet i effluenten fra kolonner udtaget fra pløjet jord. I effluenten fra minimalt bearbejdet jord var der relativt meget glyphosat i væskefasen og meget lidt glyphosat bundet til kolloider. Her foregik der oftest umiddelbart efter udløb fra kolonnerne (samme tidsskala) en sorption af glyphosat til kolloiderne. Målinger af desorption fra dråbeerosionspartiklerne viste tilsvarende en tidsafhængig desorption med en meget stærkt forøgelse af desorptionen i løbet af den første time. Der var ingen væsentlig forskel på sorption af glyphosat i forsøg udført hhv. med og uden tilsætning af pesticidformuleringen.

Resultaterne tyder på, at jordoverfladens beskaffenhed var meget afgørende for transportformen af glyphosat. Glyphosat bindes meget dårligt til halmstubbe og mos (K_d eksperimentelt bestemt til »0), og den blev derfor skyllet af det organiske materiale ved regnhændelserne. I tilfælde af kraftige nedbørshændelser relativt hurtigt efter udsprøjtning er det sandsynligt at glyphosaten, på grund af sorptionskinetikken, ikke når at sorbere til jorden, som det skete i de udførte forsøg. Ved udsprøjtning af glyphosat på bar, nypløjet jord bandt glyphosat til jordpartikler og blev hovedsagligt transporteret bundet til jordpartikler/kolloider. Dette resultat er også af interesse i forbindelse med nedpløjning af sprøjtet stub og halm. Glyphosat på overfladen af nedpløjet stub og halm vil formodentligt relativt let kunne mobiliseres i forbindelse med strømninger i jorden, især fordi observationer viser, at strømninger tit foregår langs plovfurer, hvor halmen også ligger. På grund af fysiske afstande i jorden vil diffusion af glyphosat fra halmen til sorptions-sites i jorden tage tid, og glyphosaten vil derfor sandsynligvis være mobilisérbar i en lang periode.

- pendimethalin

Den totale udvaskning af pendimethalin varierede fra 11,0-32,7 mg pr kolonne, svarende til 0,12-0,43% af den påførte mængde. De genererede gennemsnitskoncentrationer for hver hændelse varierede mellem 1,21 og 9,3 mg/l..

De gennemførte udvaskningsforsøg med pendimethalin viste, at den største del af det mærkede pendimethalin passerede igennem 0,02 mm-filteret. Det klassificeredes umiddelbart som opløst. Alligevel var korrellationen mellem kolloidkoncentration (målt som kolloider > 0,02 mm) og pendimethalin-koncentration høj (R² = 0,42-0,92). Der blev derfor foretaget yderligere forsøg med fraktionering af effluent og filtrat ved nanofiltrering over en 500 Dalton membran. I størrelsesordnen 20-25% af stoffet kunne genfindes i fraktionen < 500 Dalton, der primært vil være opløst, fri pendimethalin. Resten af pendimethalinen var bundet til partikler, kolloider eller større organiske molekyler, idet det fandtes i de øvrige fraktioner. Den overvejende del (75-80%) af pendimethalinen er derfor i praksis ”kolloidbundet”.

Som for glyphosat var der ingen sikker forskel på mængden af totalt udvasket pendimethalin fra pløjede og minimalt bearbejdede kolonner. For begge behandlinger var der en kolonne med høj og en med lav udvaskning. Der var heller ikke en generel sammenhæng mellem kolloidkoncentration og pendimethalinkoncentration. Fraktionen > 0,02 mm var imidlertid størst i første hændelse eller næsten konstant gennem de tre hændelser (som for glyphosat). For 3 ud af 4 kolonner steg den totale pendimethalinudvaskning med hændelsesnummer, mens den for den udvaskede mængde viste maksimum i hændelse 2 for den sidste kolonne.

Mere detaljerede sammenligninger mellem turbiditet og pendimethalin-koncentration viste et væsentligt anderledes mønster end for glyphosat. Den første prøve havde altid en høj turbiditet og en høj koncentration af pendimethalin. For alle de øvrige målinger gjaldt, at pendimethalin-koncentrationen var svagt faldende over tid eller næsten konstant. Ligeledes faldt turbiditeten over tid.

Gennemførte forsøg til vurdering af sorptions-/desorptionskinetikken for pendimethalin viste, at der efter udløb fra kolonnerne skete ingen eller kun en svag sorption/desorption af pendimethalin til/fra kolloiderne (> 0.02 µm). Faserne syntes derfor at være nogenlunde i ligevægt. Prøver udtaget fra dråbeeroderet materiale desorberede pendimethalin. Fortolkningen forstyrres af, at de filtrerede prøver indeholdt både sorberet og frit pendimethalin, og at der kan være sket sorption til flaskelågene anvendt i desorptionsforsøget.

De kemiske analyser af pendimethalin i effluenter fra kolonnerne viste lavere koncentrationer end bestemmelserne på basis af radioaktivitet. Det blev testet om uoverensstemmelsen skyldtes dårlig opblanding ved påføring af pendimethalin til kolonnerne. Resultaterne viste, at opblandingen kunne have en betydning, men der kunne ikke drages en endelig konklusion. Der var imidlertid forskel på fordelingen mellem de større fraktioner afhængigt af om fordelingen var bestemt ud fra radioaktivt mærket pendimethalin eller ud fra kemisk analyse, og denne forskel kan ikke forklares ud fra de foretagne forsøg. Både de kemiske og de radioaktive analyser viste, at mindre end en tredjedel af pendimethalinen var til stede på opløst form.

- modellering

Modelleringen viste, at de forbedringer i procesbeskrivelser, der er gennemført i projektet, førte til en udmærket simulering af vandstrømning og bromidtransport. Der var imidlertid væsentlig forskel mellem de enkelte kolonner, og de skulle parameteriseres helt individuelt. Når man, via strømningsmodelleringen, tog højde for den observerede variation mellem søjlerne, var der væsentligt større variation mellem parametre for kolonner med forskellig jordbehandling end for kolonner med samme jordbehandling. På trods af den store variation mellem kolonnerne, kunne der altså observeres en systematisk variation.

De observerede mønstre af kolloider og pesticidtransport kunne genereres af modellen med forskellige kombinationer af parametre for kolloidgenerering og kinetik, og der er dermed ikke opnået en entydig forståelse af, hvordan processerne komplementerer hinanden. Det var forventet, at der kunne være tidslige forskelle i, hvornår kolloid, genereret med de forskellige processer, viste sig i udstrømningen, og mens visse af resultaterne fra kolonnerne også tydede på dette, kom dette ikke til udtryk i modelleringen.

For at kunne beskrive udvaskningen af glyphosat på de minimalt bearbejdede jorde var det nødvendigt at antage, at K_d-værdien for toppen af kolonnen var meget mindre end Kd-værdien for jord. Det stemte overens med K_d-målingerne for halm, og simuleringerne genererede også den observerede fordeling mellem kolloidbundet og opløst glyphosat ved udløb af kolonnen. Der er altså god overensstemmelse mellem den tidligere beskrevne fortolkning af glyphosatforsøgene og modelsimuleringerne.

- perspektivering

Projektet gav anledning til yderligere undersøgelser og udredninger:

-      En verifikation af, om glyphosat mobiliseres som beskrevet fra nedpløjet stub og halm, og om denne praksis derfor er hensigtsmæssig eller kan modificeres sådan, at udvaskningsrisikoen minimeres.

-      En verifikation af, om transporten af pendimethalin med kolloider mindre end 20 nm er et artefact af anvendelsen af radioaktivt pendimethalin eller om det er et fænomen, der gælder for andre pesticider, der sorberer til organisk stof. Dette er af vigtighed også ved udførelse af fremtidige forsøg, idet størrelsesfraktioneringen afhænger af de transporterende kolloiders størrelse.

-      Adsorbenterne langs transportveje i jorden er vist at spille en stor rolle, og der bør derfor udvikles metoder til at karakterisere adsorbenterne i umiddelbar nærhed af transportvejene.

-      Alle anvendte registreringsmodeller håndterer vegetationsdække på overfladen i form af afgrøde. Ingen af dem håndterer vegetationsdække i form af ukrudt, halm og mos. Det faktum, at glyphosat opfanges, men ikke sorberer på, i alle tilfælde halm og mos, og derfor kan mobiliseres i opløst form i en periode efter udsprøjtning, tages altså ikke i betragtning. Det bør undersøges om dette fænomen gælder mere generelt, og det bør fastlægges, hvorledes det i så fald bør håndteres modelleringsmæssigt.

-      Kolloider håndteres ikke i eksisterende registreringsmodeller. Muligheden for mobilisering af glyphosat i opløst form fra nedpløjet halm findes heller ikke i eksisterende (FOCUS-)registreringsmodeller. Resultaterne tyder på, at der ved vurdering af glyphosat bør tages hensyn til afvaskeligheden fra plantemateriale, den uens fordeling af glyphosatholdigt plantemateriale i jorden (hvorfor de almindelige antagelser om (ligevægts-) sorption ikke holder) og kinetikken i sorptionsprocessen for opløst glyphosat. Kolloidtransporten er væsentlig ved udsprøjtning på jord, og bør indgå i vurderingen af glyphosats udvaskelighed. Ligeledes bør kolloidtransport indgå i en vurdering af pendimethalins udvaskelighed.

-      De udarbejdede procesbeskrivelser er en klar forbedring med hensyn til beskrivelse af makroporestrømning og bromidtransport i forhold til den nuværende PestSurfmodel. Muligheden for at generere kolloider ved hjælp af to forskellige processer er også en klar forbedring, ligesom indførelse af proceskinetik. De væsentligste problemer i forhold til de udviklede beskrivelser forventes at ligge i

                    i.          Erfaring med parameterisering for forskellige jordtyper og forhold for plot/markskala. Den meget store variation observeret mellem kolonnerne vil i et vist omfang udjævnes på større skala.

                  ii.          Beskrivelse af udvikling i modelparametrene over tid.

                iii.          Filtreringer og processer dybere i profilet. De her undersøgte kolonner forholder sig primært til ”overskårne” makroporer. I naturen kan makroporerne ende i dræn, men de kan også ende blindt eller i sprækker, med en mindre ledningsevne end makroporen. Disse processer undersøges i et igangværende projekt, ”Flerdimensional modellering af vandstrømning og stoftransport”, i de øverste 1-2 m af jorden i systemer med markdræn.

                iv.          Muligheden for at beskrive afvaskning af mobiliserbart glyphosat fra nedpløjet halm er ikke udviklet i projektet, og relevansen vil afhænge af, om processen kan eftervises i praksis.

-      Inden det overvejes at udbygge kolloidmodellen med opløst organisk stof bør det eftervises, at dette generelt er en vigtig faktor i transporten. Viser det sig, at DOC generelt er væsentlig for transport af stærkt sorberende pesticider, kan der tages udgangspunkt i en beskrivelse implementeret i Daisy-modellen, eller der kan eventuelt arbejdes med desorption fra en uendelig pulje.

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

Version 1.0 Februar 2007, © Miljøstyrelsen.