Εκτίμηση φυσικοχημικής συμπεριφοράς (προσρόφησης-εκρόφησης) του μυκητοκτόνου metalaxyl-m σε βιομίγματα με παραπροϊόντα βαμβακοκαλλιέργειας

Abstract

Στα πλαίσια της πτυχιακής αυτής εργαστηριακής άσκησης, επιχειρήθηκε μια προσέγγιση της φυσικοχημικής συμπεριφοράς της μυκητοκτόνου φυτοπροστατευτικής ουσίας metalaxyl-M σε δύο διαφορετικά βιομίγματα, προερχόμενα από παραπροϊόντα καλλιέργειας βάμβακος. Στο θεωρητικό μέρος της εργασίας (βιβλιογραφική ανασκόπηση), περιγράφεται αρχικά η τύχη και η συμπεριφορά, γενικά, των φυτοπροστατευτικών ουσιών στο περιβάλλον και ιδιαίτερα στο έδαφος και στα υδάτινα οικοσυστήματα. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στις διαδικασίες της αποδόμησης (degradation), της προσρόφησης (absorption) και εκρόφησης (desorption), της φωτοαποδόμησης, καθώς και στην επιφανειακή απορροή (runoff) των διαλυμένων στο νερό χημικών ουσιών. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά στις βιοκλίνες (biobeds), που αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο για την απορρύπανση αποβλήτων που εμπεριέχουν υπολείμματα φυτοπροστατευτικών ουσιών και, ειδικότερα, για την προστασία των επιφανειακών και υπόγειων υδάτινων πόρων. Υπογραμμίζεται η ιστορική διαδρομή των βιοκλινών στο χρόνο, η χρησιμότητα τους, ο τρόπος λειτουργίας τους, καθώς και οι διάφοροι τύποι και παραλλαγές τους ανάλογα με το χρόνο και την περιοχή όπου κατασκευάζονται. Το πειραματικό μέρος, πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους 2009-2010, κυρίως στο Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας και Γεωργικής Φαρμακολογίας, αλλά και σε άλλους ειδικούς χώρους, του Τμήματος Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος της Σχολής Γεωπονικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Επιχειρήθηκε ο προσδιορισμός του ποσοστού προσρόφησης και εκρόφησης (φυσικοχημικής συμπεριφοράς) του metalaxyl-M σε βιομίγμα από υπολείμματα βαμβακοκαλλιέργειας (βιομίγμα 1) και σε βιομίγμα από βαμβακόσπορο (βιομίγμα 2). Για τον προσδιορισμό του metalaxyl-M, χρησιμοποιήθηκε αέριος χρωματογράφος εξοπλισμένος με ανιχνευτή αζώτου φωσφόρου (NPD). Ο μέσος χρόνος κατακράτησης της ουσίας ήταν 11,12 λεπτά και η γραμμικότητα της καμπύλης αναφοράς ήταν μεγαλύτερη από 0,999 (τιμές Γ > 0,98 θεωρούνται αποδεκτές) στο εύρος των συγκεντρώσεων του πρότυπου διαλύματος (0,2 έως 10 μμ /mL). Οι ποσοστιαίες ανακτήσεις των υπολειμμάτων ήταν υψηλότερες του 88 %, με ανεκτή παραλλακτικότητα μεταξύ των επαναλήψεων σε όλα τα επίπεδα συγκεντρώσεων. Για την εκτίμηση του χρόνου ισορροπίας, που υπολογίστηκε στις 4 ώρες, πραγματοποιήθηκε στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων με χρησιμοποίηση του κριτηρίου Duncan (ρ<0,01). Για λόγους ασφαλείας επιλέχθηκε ως χρόνος συνεχούς ανακίνησης οι 14 ώρες για τη διευκόλυνση της διεξαγωγής του πειράματος. Η προσρόφηση του metalaxyl-M στα δύο βιομίγματα περιγράφηκε καλύτερα από την εξίσωση του Freundlich (Γ>0.89). Ο συντελεστής προσρόφησης υπολογίστηκε 9,64 και 8,60 mL/g για τα βιομίγματα 1 και 2 αντίστοιχα. Διαπιστώθηκε η υψηλότερη προσρόφηση της ουσίας στα δύο βιομίγματα σε σχέση με το έδαφος. Η εκρόφηση του metalaxyl-M στα υποστρώματα εμφάνισε ένα ποσοστό περίπου 10% επί της προσροφηθείσας ποσότητας. Τέλος, η ύπαρξη του φαινομένου της υστέρησης ήταν εμφανής και στα δύο υποστρώματα της δοκιμής.