Μελέτη της υδρόλυσης και προσρόφησης επιλεγμένων οργανοφωσφορικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων σε υδατικά και εδαφικά συστήματα: διερεύνηση της τοξικότητας σε θαλάσσιους φυτοπλαγκτονικούς οργανισμούς

Abstract

Μελέτη της υδρόλυσης και προσρόφησης επιλεγμένων οργανοφωσφορικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων σε ύδατα και εδαφικά συστήματα. Διερεύνηση της τοξικότητας σε θαλάσσιους φυτοπλανγκτονικούς οργανισμούς. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποσκοπεί στη μελέτη της παρουσίας και συμπεριφοράς των οργανοφωσφορικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων σε υδατικά και εδαφικά συστήματα, καθώς επίσης και στην εκτίμηση της τοξικότητας των ρυπαντών αυτών σε οργανισμούς μη στόχους. Οι πέντε υπό εξέταση ενώσεις, Dimethoate, Fenthion, Parathion Ethyl, Parathion Methyl και Paraoxon Ethyl, ανήκουν στην κατηγορία των εντομοκτόνων και χρησιμοποιούνται ευρέως στις γεωργικές καλλιέργειες σε παγκόσμια κλίμακα. Συγκεκριμένα πραγματοποιήθηκε μελέτη των διεργασιών της υδρόλυσης σε ποικίλα υδατικά υποστρώματα φυσικής προέλευσης (γλυκού, υφάλμυρου και θαλασσινού νερού) και της προσρόφησης στην επιφάνεια φυσικών εδαφών. Επίσης έγιναν δοκιμές τοξικότητας σε θαλάσσιους μονοκύτταρους μικροοργανισμούς του είδους Tetraselmis suecica. Τα πειραματικά αποτελέσματα που προέκυψαν αποδεικνύουν ότι η χημική διάσπαση των ενώσεων της μελέτης στα περιβαλλοντικά υποστρώματα της μελέτης ακολουθεί κινητική αντιδράσεων πρώτης τάξης και ότι ο ρυθμός της διάσπασης εξαρτάται τόσο από τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και τη μοριακή δομή της οργανοφωσφορικής ένωσης, όσο και από τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του υδατικού υποστρώματος. Οι χρόνοι ημίσειας κυμάνθηκαν από 8,81 ημέρες για το Paraoxon Ethyl στο θαλασσινό νερό έως 76,42 ημέρες για το Fenthion στο νερό εκβολής. Όσο αφορά στην διεργασία της προσρόφησης τα πειραματικά δεδομένα αποδεικνύουν ότι η διεργασία της κατανομής των επιλεγμένων ενώσεων στο εδαφικό διάλυμα και την επιφάνεια των κολλοειδών του εδάφους περιγράφεται ικανοποιητικά από το μοντέλο Freundlich, ενώ βάσει των συντελεστών ΚF που προέκυψαν έγινε σαφές ότι η προσρόφηση για μία δεδομένη συγκέντρωση ισορροπίας (Ce) αυξάνει με τη σειρά: Dimethoate << Parathion Methyl ≤ Parathion Ethyl < Paraoxon Ethyl ≤ Fenthion. Τέλος τα αποτελέσματα των δοκιμών τοξικότητας έδειξαν ότι τα επίπεδα των αποτελεσματικών συγκεντρώσεων που προκαλούν 50% αναστολή του ρυθμού ανάπτυξης για τον εκτιθέμενο οργανισμό μετά από 96 ώρες έκθεσης (EC50, 96h) είναι της τάξης των mg L-1. Οι τιμές EC50 (96h) που προέκυψαν για το θαλάσσιο αυτό μικροοργανισμό και για τις ίδιες πειραματικές συνθήκες έκθεσης κυμάνθηκαν από 1,53 mg L-1 για το Fenthion έως 238,8 mg L-1 για το Dimethoate.