Εκτίμηση φυσικοχημικής συμπεριφοράς (προσρόφησης-εκρόφησης) των ζιζανιοκτόνων metribuzin και terbuthylazine σε βιομίγματα φύλλων ελιάς

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η εξέταση της συμπεριφοράς προσρόφησης δυο τριαζινικών ζιζανιοκτόνων σε οργανικά υποστρώματα-προϊόντα ανάμιξης του εδάφους με κομπόστα και λιγνοκυτταρινούχα υλικά. Η κομπόστα που επιλέχθηκε για τη δοκιμή ήταν προϊόν βιοσταθεροποίησης φύλλων ελιάς ενώ τα λιγνοκυτταρινούχα υποστρώματα που ενσωματώθηκαν στα βιομίγματα ήταν άχυρο (βιομίγμα 1) και μη κομποστοποιημένα φύλλα ελιάς (βιομίγμα 2). Στο θεωρητικό μέρος της πτυχιακής εργασίας γίνεται αναφορά στην τύχη και συμπεριφορά των φυτοπροστατευτικών προϊόντων στο περιβάλλον και κυρίως στους τρόπους με τους οποίους μπορεί να καταλήξουν σε επιφανειακούς ή υπόγειους υδάτινους αποδέκτες. Επιπλέον γίνεται αναφορά στο σχεδίασμά και την πρακτική εφαρμογή συστημάτων απορρύπανσης και αποκατάστασης νερού προερχόμενου από εφαρμογές φυτοπροστατευτικών προϊόντων στον αγρό, με ιδιαίτερη μνεία στα συστήματα βιολιών. Συγκεκριμένα μελετώνται ο τρόπος λειτουργίας των βιοκλινων, η σύσταση των βιομιγμάτων και εξετάζονται διάφορες παραλλαγές του αρχικού σχεδίου που σχεδιάστηκαν για την εφαρμογή της βιοκλίνης σε διαφορετικές περιοχές. Το πειραματικό μέρος περιελάμβανε εργαστηριακές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας και Γεωργικής Φαρμακολογίας του Τμήματος Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος της Σχολής Γεωπονικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους 2009-2010. Για την μελέτη της συμπεριφοράς προσρόφησης των δυο φυτοπροστατευτικών ουσιών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος batch equilibrium. Η μέθοδος περιελάμβανε φόρτιση δειγμάτων με τις εν λόγω ουσίες σε διάφορες συγκεντρώσεις, ανακίνηση των δειγμάτων για επίτευξη ισορροπίας και ακολούθως υπολογισμό της συγκέντρωσης των υπολειμμάτων στην υδατική φάση. Η κατανομή κάθε ουσίας μεταξύ της υδατικής και της στερεής φάσης εκτιμήθηκε με εφαρμογή της ισόθερμης Freundlich στα αποτελέσματα. Πριν την έναρξη της μελέτης της συμπεριφοράς προσρόφησης των ουσιών πραγματοποιήθηκε προκαταρκτική δοκιμή για τον έλεγχο του χρόνου που απαιτείται για την επίτευξη ισορροπίας. Επίσης η συμπεριφορά εκρόφησης εκτιμήθηκε με την μέθοδο single point desorption σε όλα τα δείγματα. Η ανάλυση των υδατικών διαλυμάτων πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια μικροστηλων solid phase extraction (Isolute Cl8) και για τη χρωματογραφική ανάλυση των δειγμάτων χρησιμοποιήθηκε αέριος χρωματογράφος εξοπλισμένος με εκλεκτικό ανιχνευτή αζώτου-φωσφόρου (NPD). Η αποτελεσματικότητα της μεθοδολογίας ανάλυσης εκτιμήθηκε ως προς τις παραμέτρους της ορθότητας, γραμμικότητας του ανιχνευτή ενώ προσδιορίστηκαν τα όρια ανίχνευσης (LOD) και ποσοτικοποίησης (LOQ). Η ισόθερμη Freundlich παρουσίασε υψηλή προσαρμογή στα αποτελέσματα, στο εύρος των συγκεντρώσεων της δοκιμής, με συντελεστή Γ μεγαλύτερο από 0,90 σε όλες τις περιπτώσεις. Η ουσία terbuthylazine εμφάνισε ισχυρή συνάφεια με την οργανική ουσία και των δυο βιομιγμάτων. Οι συντελεστές Kf είχαν τιμές 35,73 και 49,41 στα βιομίγματα 1 και 2 αντίστοιχα. Η υψηλότερη τιμή του συντελεστή στο βιομίγμα 2 οφείλεται στην υψηλότερη περιεκτικότητα του σε οργανικό άνθρακα. Επίσης το ποσοστό της ουσίας που επιστρέφει στο υδατικό διάλυμα λογά εκρόφησης αντιστοιχεί στο 10,76 και 13,82% επί της προσροφηθείσας ποσότητας στα δύο βιομίγματα. Για το metribuzin οι τιμές των συντελεστών προσρόφησης στα βιομίγματα 1 και 2 ήταν 6,18 και 10,77 αντίστοιχα. Η εξομάλυνση του συντελεστή αυτού ως προς την αναλογία οργανικού άνθρακα στα βιομίγματα δεν περιορίζει την παραλλακτικότητα μεταξύ των αποτελεσμάτων που υποδηλώνει μικρή συνεισφορά της οργανικής ουσίας στην συμπεριφορά αποδόμησης της ουσίας. Τα δυο βιομίγματα εμφάνισαν μεγάλη διαφορά στην τιμή της ποσοστιαίας εκρόφησης με την μικρότερη τιμή να εμφανίζεται στο βιομίγμα 2. Τέλος, η ύπαρξη του φαινομένου της υστέρησης ήταν εμφανής και στα δύο υποστρώματα της δοκιμής.