بخشی از مقاله
مقدمه
محدودیت منابع آبی، کمبود بارندگی، خطر بحران آب در کشور و اهمیت بازیابی مجدد آب از یک طرف و آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی به وسیله آلایندههای حاصل از فعالیتهای صنعتی و کشاورزی از سوی دیگر، یافتن راه حلهای قابل قبول زیست محیطی را در جهت کاهش این آلایندههای خطرناک در منابع آبی ضروری میسازد. البته بدیهی است که این راهحلها باید موثر، اقتصادی و قابل اجرا بوده و در جهت رسیدن به توسعه پایدار ما را یاری سازند. در سالهای اخیر، استفاده از علفکشها جهت مبارزه با علفهای هرز رشد چشمگیری داشته است. به رغم مزایای کاربرد این ترکیبات جهت کنترل علفهای هرز مختلف، استفاده غیر منطقی از آنها موجب بروز مشکلات جدی شده است.
در فرمولاسیونهای تجاری علفکشها، کل جزء فعال علفکش در همان ابتدای کاربرد، آزاد شده و فقط قسمتی از آن موجب از بین رفتن علفهای هرز میگردد - لاگالی، . - 2001 استفاده از راهکارهایی که منجر به افزایش کارایی علفکشها و کاهش اثرات جانبی نامطلوب آنها شود الزامی به نظر میرسد - ریتوو و تراپ، . - 2001 یکی از این راهکارها، استفاده از فرمولاسیون کندرهای علفکشهاست. کانیهای رسی از جمله موادی هستند که بهدلیل دارا بودن خصوصیات منحصر به فرد از جمله قیمت، فراوانی در طبیعت، پایداری زیست محیطی، توانایی جذبکنندگی و تبادل یونی بسیار خوب و امکان تغییر سطح آنها از حالت آبدوست به آبگریز و تشکیل رسهای اصلاح شده در فرمولاسیونهای کندرهای علفکش-ها، به عنوان حامل مورد استفاده قرار میگیرند.
هدف استفاده از تکنیک رهاسازی کنترل شده، کاهش فراهمی بیش از حد آفتکش و جلوگیری از هدرروی آن در نتیجه تجزیه، تخریب و تصعید و افزایش کارایی آفتکش در مدت زمان طولانیتر است - گوک و همکاران، . - 2008 همچنین این تکنیک از طریق توزیع کنترل شده آفتکشها به حفظ محیط زیست کمک میکند - گوتاردی و گالین، . - 1985
اخیراً استفاده از فرمولاسیونهای کندرها - کمپلکس علفکش B رس اصلاح شده - بهعنوان روشی مناسب در جلوگیری از آبشویی و مهاجرت علفکشها در طول پروفیل خاک موثر بوده است. در بعضی موارد، جهت کاهش آبشویی علفکشهای آبگریز و آنیونی و بهبود کارایی آنها از رسهای اصلاح شده استفاده میشود. بدین صورت که علفکشهای آبگریز به یک کمپلکس رس اصلاح شده متصل میگردند - ریتوو و همکاران، . - 2005 هرموسین - 2001 - کاهش آبشویی علفکش فنرون را با استفاده از کمپلکس رس اصلاح شده - فنرون به نصف و یک چهارم علفکش آزاد گزارش کرد. کورنجو و همکاران - - 2008 نیز نشان دادند که فرمولاسیون کندرهای آفتکش سیمازین ایجاد شده از مونت موریلونایت- HDTMA، باعث میشود که جزء فعال این علفکش به سیزدهمین کنگره علوم خاک ایران شیمی خاک
آهستگی به درون فاز محلول خاک آزاد شود و در نتیجه آبشویی علفکش در ستون خاک در مقایسه با فرم آزاد علفکش کاهش یابد.
مواد و روشها
تهیه حاملها
از سپیولیت تهیه شده از معدنی در یزد بهعنوان حامل علفکش استفاده گردید. همچنین بهمنظور بررسی تاثیر اصلاح سطح رس بر آزاد سازی جزء فعال علفکش 2,4-D، اصلاح این رس با استفاده از سورفاکتانت ستیل پیریدینیوم برمید به اندازه دو برابر ظرفیت تبادل کاتیونی سپیولیت - 2/5Cmol/kg - بهعنوان یک کاتیون کواترنری آمونیومی انجام گرفت.
تهیه فرمولاسیون کندرها
جهت ایجاد فرمولاسیونهای کندرهای علفکش، کمپلکس قوی از رسهای اصلاح شده و علفکش ساخته شد و در آزمایشات رهاسازی علفکش در آب وآبشویی آن در ستون خاک مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور، 10 میلی لیتر متانول به 1 گرم مخلوط حاوی 4 میلیگرم علفکش و 960 میلیگرم از هر کدام از حاملها بهطور جداگانه اضافه شد و بهمدت 24 ساعت شیک و سپس خشک گردید، نمونهها مجدداً از الک 270 مش عبور داده شدند و جهت آزمایشات بعدی در یخچال نگهداری گردیدند - سلیس و همکاران، . - 2002
بررسی آزادسازی جزء فعال علفکش
جهت بررسی رفتار آزاد سازی علفکش 2,4-D از دو فرمولاسیون تجاری و کندرها، مقدار پنج میلیگرم از کمپلکس رس اصلاح شده-علفکش به 250 میلی لیتر آب مقطر در بطریهای شیشهای اضافه شد و در مدت زمانی مشخص پس از بهکارگیری علف کش 0 - تا 168ساعت - شیک شد. به مدت 10 دقیقه بطریها بهصورت ثابت نگهداشته شدند تا محتویات آنها تهنشین شوند. در نهایت 2 میلی لیتر از محلول رویی سانتریفیوژ و غلظت علفکش 2,4-D در محلول با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر UV-visible در طول موج 282 نانومتر اندازه-گیری و سینتیک آزادسازی 2,4-D در سه تکرار بررسی شد - کاریزوسا و همکاران، . - 2000
نتایج و بحث
آزاد سازی علفکش از کمپلکسهای مختلف رس سپیولیت-علفکش در مقایسه با فرمولاسیون تجاری در شکل 1 نشان داده شده است. رس کمپلکس شده در مقایسه با فرمولاسیون تجاری با سرعت کمتری علفکش را آزاد نمود. مقدار آزاد سازی علفکش از فرمولاسیون کندرها در مقایسه با آزاد سازی سریع علفکش از فرمولاسیون تجاری - نزدیک به 100 درصد در دقایق اولیه آزمایش - از 65 تا 80 درصد متغیر بود. این مقدار آزاد سازی علفکش از این نوع فرمولاسیوناحتمالاً، ناشی از ظرفیت جذبی این جاذب برای 2,4-D میباشد. فرناندزپرز و همکاران - 2006 - با مطالعه رهاسازی آترازین از فرمولاسیونهای کندرها به این نتیجه رسیدند که سیزدهمین کنگره علوم خاک ایران شیمی خاک عامل اصلی در آزاد سازی، ظرفیت جاذب برای علفکش است.
تریگو و همکاران - 2009 - به نتایج مشابهی با تحقیق حاضر دست یافتند و نشان دادند که مقدار آزاد سازی علفکش از فرمولاسیون تجاری در ساعات اولیه نزدیک به 100 درصد است. این محققین دلیل آزاد سازی متفاوت علفکش از فرمولاسیونهای مختلف کندرها را تمایل متفاوت جاذبها جهت نگهداری علفکش دانستند. بیشترین مقدار آزاد سازی مربوط به فرمولاسیون تجاری و کمترین آن مربوط به فرمولاسیون سنتز شده با استفاده از سپیولیت اصلاح شده با سورفاکتانت به اندازه دو برابر ظرفیت تبادل کاتیونی بود. گرستل و همکاران - 1998 - موقعیت، ویژگیها، طرز آرایش و نوع سورفاکتانت مورد استفاده در فرمولاسیونهای کندرها را از عوامل موثر بر آزاد سازی علفکش دانسنتد.
