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农药亲和力

主题简报

什么是农药与土壤的结合亲和力?

农药结合亲和性(又称吸附)是农药与土壤颗粒之间的吸引力。你可以想象,吸引力的强度是不同的,可能取决于许多复杂的因素。图1显示了一些可以影响农药在环境中的土壤结合亲和力的因素。

图1所示。几个因素共同作用,推动农药在土壤中的吸附。1、3

为什么农药与土壤结合的潜力如此重要?

当杀虫剂与土壤颗粒紧密结合时,它就不太可能穿过土壤向浅处移动地下水。然而,如果农药靠近土壤表面,它可能仍然能够通过土壤表层进入地表水。例如,当侵蚀发生时,水流过土壤表面。流动的水会带走土壤颗粒并带走杀虫剂。1

强结合的杀虫剂也可能在环境中停留更长的时间。与土壤颗粒结合可以提供保护,免受阳光、水和微生物等杀虫剂分解物的伤害。农药在与土壤紧密结合时也不太可能变成蒸气。2简而言之,农药与土壤结合的潜力是决定其施用后去向的关键因素之一。如果我们知道农药的结合亲和力,我们可以更好地确定在敏感地区使用它的风险。

例如,假设您正在考虑使用含有fenoxaprop-p-ethyl控制杂草。你知道这个地区的地下水位很浅,你担心污染地下水。非诺沙丙对沙土的结合潜力较低,但对粘土和有机质的结合潜力较大。知道你所在地区的土壤是沙质的,你可能会考虑地下水的风险太高,并选择更合适的农药。

农药的结合亲和力(吸附电位)是如何确定的?

为了确定农药与土壤结合的可能性,需要在土壤中和实验室中进行研究。通常情况下,农药被添加到土壤中,然后与水混合24小时。接下来,科学家们测量了水和土壤中农药的含量。2这些量的比值叫做Kd(分布系数)。不过,这项研究并不总是在这里结束。Kd反映了农药是如何与被测土壤中的土壤颗粒结合的。如果考虑不同类型的土壤,这些信息可能就不那么有用了。2有关这些测试如何进行的更多细节可以在同行评议的科学文献中找到。

科学家需要一种方法来比较多种农药的结合亲和力,而不考虑土壤类型和有机质的数量。因此,为了创造一个公平的竞争环境并找到一个可以用于这个比较的值,Koc计算。Koc是已归一化的有机碳含量的吸附系数。3.农药Koc值的范围很大,但可以根据以下标准与其他值相比较(图2):

图2。吸附系数范围
有机化学物质,
改编自《内伊》(1995)。1

什么会影响农药在环境中的结合亲和力?

土壤不仅仅是“普通的污垢”。土壤是具有多种物理和化学组成的复杂系统。这一成分变化无常,可以改变杀虫剂与环境的相互作用。土壤的质地和类型,含水量,温度,以及使用农药的方式这些因素都对农药与土壤结合的可能性有影响。这些因素可以从一个地方改变到另一个地方。这使得科学家很难报告可广泛用于所有情况的绑定亲和值。2

仅仅因为农药有很高的潜力与土壤颗粒结合,并不意味着它在所有类型的土壤中都能这样做。例如,粘土含量和/或有机物含量较低的土壤对杀虫剂的吸引力不大。这是为什么呢?

首先,土壤中的沙子、淤泥和粘土的数量赋予了它独特的质地。土壤中的沙子和淤泥越多,对有机(碳基)杀虫剂的吸引力就越小。这是因为泥沙颗粒(大中型颗粒)没有地方让农药附着。另一方面,粘土是由带电的小颗粒组成的。粘土颗粒也有许多层,吸引和困住有机物。这意味着许多种类的杀虫剂可以被吸引并与粘土颗粒结合。3.土壤有机质对农药的结合也有影响。有机物可以分解脂肪、碳水化合物、蛋白质和蜡等植物物质。它结构复杂,提供了很多可以存放水和杀虫剂的地方。3.因此,含有更多有机物和粘土的土壤更容易吸附农药。有关可能影响绑定亲和性的一些因素的列表,请参见图1

农药一旦附着在土壤上会发生什么?

根据农药和土壤类型的不同,农药可能会在几小时到几年的时间里附着在土壤上。与土壤紧密结合的杀虫剂可以防止分解或变成蒸气。2它们不太可能进入浅层地下水。它们在有流水的地表上移动的机会也更小(除了侵蚀的情况)。强束缚的杀虫剂倾向于留在土壤中。正因为如此,在同一地点重复使用这些化学物质会导致堆积。

除了侵蚀,还有其他的方式可以使农药远离处理区域。它们可以被植物的根或动物摄取的土壤所束缚,也可以被人、风等所移动。1当大量的农药同时倾倒或溢出时,土壤可能会变得饱和。农药饱和的土壤可能不能很好地结合农药。这意味着它们在土壤中移动或在斜坡上移动的次数可能超过预期。

我从哪里可以得到更多的信息?

如需更多关于农药结合亲和力的详细信息,请访问下面的参考资源列表,或致电国家农药信息中心,太平洋时间周一至周五上午8点至下午12点(东部时间上午11点至下午3点),电话1-800-858-7378或访问我们的网站yabo88更新//www.bambufloristas.com。NPIC为农药问题提供了客观、科学的答案。

审核日期:2017年5月

请引用如下:Hanson, B.;十字架,a;键,c;詹金斯,j . 2017。农药结合亲和力说明书;yabo88更新国家农药信息中心,俄勒冈州立大学推广服务。www.bambufloristas.com/factsheets/bindingaffinity.html

引用:

  1. 小内,r。E。有机化学品在环境中的命运和运输,实用指南,第2版。;政府研究所有限公司:马里兰州罗克维尔,1995年;第3、19、21、24、218页。
  2. a·g·赫恩斯比;Wauchope r d;苍鹭,a E。农药特性:蒸气压。农药在环境中的特性;施普林格:纽约,1996;页2、14。
  3. 第3章:吸附。污染物行为的化学概念,第2版。;John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, 2004;75-78、81、85页。

NPIC的情况说明书旨在回答一般公众对由美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency,简称EPA)监管的杀虫剂的常见问题。本文件旨在教育性质,并有助于消费者作出有关农药使用的决定。

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