Naslov
Sorpcija-desorpcija imidakloprida i 6-kloronikotinske kiseline na tlima priobalja Republike Hrvatske
(Soil Sorption-Desorption Characteristics of Imidacloprid and 6-Chloronicotinic Acid in Croatian Coastal Regions)

Autori
Broznić, Dalibor

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
11.01

Godina
2010

Stranica
183

Mentor
Milin, Čedomila

Ključne riječi
desorpcija; imidakloprid; kinetika; sorpcija; tlo; udio organskog ugljika
(desorption; imidacloprid; kinetic; sorption; soil; organic carbon content)

Sažetak
Kinetička istraživanja vrlo su važna za razumijevanje mehanizma i parametara koji su uključeni u procese sorpcije i desorpcije mikrozagađivala u tlu. U ovom radu prikazani su procesi sorpcije, desorpcije i kinetike imidakloprida i 6-kloronikotinske kiseline, u deset tala priobalja Republike Hrvatske. U Hrvatskoj se imidakloprid često koristi u maslinicima kao efikasno sredstvo u zaštiti nasada maslina protiv različitih nametnika, dok je 6-kloronikotinska kiselina njegov razgradni produkt. Sorpcijski eksperimenti vođeni su tijekom 48 h standardnom šaržnom metodom pri čemu je korišteno osam koncentracija (0.1, 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5, 10, 25 mg/L) oba mikrozagađivala u 0.01 mol/L CaCl2 dok su desorpcijski eksperimenti sprovedeni zamjenom ravnotežne otopine s 0.01 mol/L CaCl2 te ponovno uravnotežavani tijekom šest uzastopnih koraka desorpcije (6 dana). Ostaci imidakloprida i 6-kloronikotinske kiseline određeni su tekućinskom kromatografijom visoke djelotvornosti (HPLC) s UV/VIS detektorom pri 270 nm. Sorpcijsko-desorpcijski ravnotežni podaci analizirani su Langmuir-ovom, Freundlich-ovom i Temkin-ovom izotermom, a kinetički podaci modelom pseudo-prvog, pseudo-drugog reda, Elovich-evim i modelom unutar-čestične difuzije. Eksperimentalni podaci pokazali su dobro slaganje s Freundlich-ovom jednadžom (R2=0.974-0.999 za sorpciju i 0.985-0.999 za desorpciju). Vrijednosti koeficijenata sorpcije (KF) bile su rasponu od 2.73 do 5.74 (mg/kg)/(mg/L)1/n, koeficijnata desorpcije (KFd) od 32.75 do 282.46 (mg/kg)/(mg/L)1/n, dok su vrijednosti koeficijenata nelinearnosti (1/n) za sorpciju bile u rasponu od 0.888 do 0.977, a za desorpciju od 0.566 do 0.786. Procesi sorpcije i desorpcije u svim tlima pokazuju vremensku ovisnost i sastoje se od dvije faze: početne-brze i naredne-sporije. Modeli koji najbolje opisuju eksperimentalne kinetičke podatke su: model pseudo-prvog reda (R2 =0.956-0.996) za procese desorpcije i pseudo-drugog reda (R2=0.991-0.999) za procese sorpcije. Viši kapacitet sorpcije postignut je u tlima s višim udjelom organskog ugljika (OC) i kapaciteta izmjene kationa (KIK). KF i KFd signifikantno koreliraju s udjelom OC (R2>0.98 ; R2>0.91 ; P<0.05) i KIK-om (R2>0.86 ; R2>0.79 ; P<0.05), ali na osnovu višestruke regresije utvrđeno je da je udio OC dominantan faktor u sorpciji i desorpciji oba mikrozagađivala. Sorbirani udio imidakloprida bio je veći od sorbiranog udjela 6-kloronikotinske kiseline. U svim analiziranim tlima, viša sorpcija postignuta je kod nižih koncentracija mikrozagađivala. Na osnovu izračunate vrijednosti KOC (186 L/kg), imidakloprid se može svrstati u grupu srednje pokretnih pesticida. Nakon šest desorpcijskih koraka, postotak desorbiranog udjela oba mikrozagađivala smanjivao se s povećanjem početno sorbirane koncentracije na svim ispitivanim tlima. Rezultati sorpcije i desorpcije pokazuju izrazito histeretsko ponašanje zbog razlika u sorpcijskim i desorpcijskim izotermama. Ovi rezultati naglašavaju važnost sorpcijsko/desorpcijskih mjerenja u povećanju točnosti modela koji pokušavaju predvidjeti koncentraciju mikrozagađivala i učestalost onečišćenja podzemnih voda mikrozagađivalima. Razumijevanje promjenljivosti svojstava tla i procesa u ovisnosti o profilu tla potrebno je za precizno predviđanje razgradnje mikrozagađivala.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Geologija, Kemija

POVEZANOST RADA