Volatilization of pesticides from the bare soil surface - evaluation of the humidity effect ; [kumulative Dissertation]

Abstract

Die Verflüchtigung von Pflanzenschutzmitteln unter trockenen Bedingungen im Boden kann entscheidend durch die Sorption an hydratisierten Mineraloberflächen beeinflusst werden. Mit einem Windtunnelsystem im Labormaßstab wurde der Einfluss unterschiedlicher Feuchtezustände auf die Verflüchtigung von Pflanzenschutzmitteln (exemplarisch an den Herbiziden Triallate und Trifluralin) unter gut kontrollierten Bedingungen im Boden demonstriert. Die Versuche zeigten, dass eine Erhöhung der Bodenfeuchte zu einer höheren Verflüchtigungsrate der eingesetzten Substanz führte. Schließlich wurde das konzeptionelle Wissen über die Sorption organischer Verbindungen im Boden in einem einfaches Verflüchtigungsmodell integriert. Das Model berücksichtigte den Beitrag der Mineraloberflächen und deren Verfügbarkeit in Abhängigkeit von deren Hydratisierungsstatus und konnte den Trend der Verflüchtigung unter verschiedenen Feuchtezuständen gut erfassen.

Volatilization of pesticides from soils under dry conditions (water content below the permanent wilting point) can be significantly influenced by sorption to hydrated mineral surfaces. Using a bench-scale wind tunnel system the volatilization of two pesticides (triallate and trifluralin) was demonstrated under well controlled humidity conditions in the soil. The results show that an increase in soil humidity resulted in a higher volatilization rate of the pesticides. Finally the mineral surfaces were integrated as an independent sorption compartment into a simple volatilization model. The model considers availability and contribution of the mineral surfaces as a function of their hydration status and is able to captures the general trend of the volatilization in different humidity scenarios.