Characteristics of adsorption-desorption of herbicide paraquat in soils

제초제 paraquat의 토양중 흡.탈착 특성

This study was conducted to investigate the adsorption-desorption characteristics of herbicide paraquat on clay minerals, humic materials, and soils under the laboratory conditions. Adsorption time of paraquat on clay minerals was faster than organic materials and soils. Adsorption amount on montmorillonite, 2:1 expanding-lattice clay mineral, was largest among the adsorbents tested. The adsorption capacity of paraquat was approximately 21 % of cation exchange capacity in soils, 45.1 % in kaolinite, and 80.6% in montmorillonite. Humic materials, humic acid and fulvic acid isolated from soil II, adsorbed larger amount of paraquat than kaolinite and soils. Distribution of tightly bound type of paraquat was larger in clay mineral and soils but loosely bound type was larger in humic acid and fulvic acid. In oxidized soil, the adsorption amount of paraquat was decreased to 85.1-95.5% of original soils. Distribution of unbound and loosely bound type of paraquat was decreased in oxidized soil but tightly bound type was increased. The competition cations decreased paraquat adsorption on humic materials and soils but not affected on montmorillonite. No difference was observed as the kinds of cations. In cation-saturated adsorbents, the adsorption amount was decreased largely in humic materials and soils but decreased a little in montmorillonite. The tightly bound type of paraquat in all adsorbents was not desorbed by pH variation, sonication, and cation application but loosely bound type was desorbed. However, the desorption amount was different as a kinds of adsorbents and desorption methods.

토양에 살포된 양이온성 농약인 paraquat가 점토광물, 유기물 및 토양 시료에서의 흡착량, 흡착 특성, 흡착 형태 및 탈착간의 상호관계에 관하여 조사하였다. 점토광물에 의한 paraquat의 흡착 시간은 유기물 및 토양 시료에 비하여 빠르게 나타났다. 팽창형 점토광물인 montmorillonite에 의한 흡착은 총흡착량 뿐만 아니라 CEC에 대한 흡착 비율에서도 다른 흡착제에 비하여 높게 나타났다. Humic acid와 fulvic acid는 점토광물인 kaolinite와 토양 시료보다도 많은 양의 paraquat을 흡착하였다. 토양 시료에 의한 흡착은 CEC의 약 21% 정도로 점토광물에 비하여 25-50% 수준인 것으로 나타났다. Paraquat의 흡착 형태별 분포 시험에서 점토광물 및 토양 시료에서는 tightly bound type의 비율이 가장 높았으나, humic acid및 fulvic acid에서는 loosely bound type의 비율이 높게 나타났다. 유기물을 제거한 토양 시료의 paraquat 흡착량은 유기물을 제거하지 않은 토양의 85.1-95.5% 정도이며, unbound 및 loosely bound type의 비율이 감소한 반면 tightly bound type의 비율이 증가하였다. 용액중에 경쟁 양이온이 공존하는 경우, paraquat의 흡착은 유기물에서 약 35%정도 감소하였으나 montmorillonite에서는 감소 효과가 나타나지 않았으며, 경쟁 양이온의 종류에 따른 차이는 나타나지 않았다. 흡착제가 양이온으로 포화되어 있는 경우 paraquat의 흡착은 유기물에서 75% 정도, 토양 시료에서 65% 정도 감소하였으나 montmorillonite에서는 약 30% 정도만이 감소하였다. 흡착 형태에 따른 paraquat의 탈착 시험에서 tightly bound type은 흡착제의 종류에 관계없이 pH 조절, 초음파처리, 양이온의 첨가에 의하여서는 탈착되지 않았다. Loosely bound type의 paraquat는 흡착제의 종류 및 탈착방법에 따라 탈착율이 다르게 나타났으나, 양이온 첨가나 pH조절과 같은 화학적 변화 또는 초음파처리와 같은 물리적 충격에 의하여 탈착될 수 있는 것으로 나타났다.