سی ام سی در سموم و آفت کش ها

تا به حال به موارد کاربرد سی ام سی در صنایع مختلف زیادی اشاره کرده ایم، در این مقاله نیز قصد داریمنقش سی ام سی به عنوان افزودنی به کود و سموم و آفت کش ها را بررسی کنیمالبته قبل تر مقاله ای تحت عنوان “استفاده سی ام سی در کود های شیمیایی” برای بررسی سی ام سی در کود های سی ام سی نوشته شده که می توانید آن را مطلاعه کنید و محوریت اصلی این مقاله بیشتر راجع به سی ام سی در سموم و آفت کشها

می باشد،

همچنین برای درک کامل موضوع به ویژگی های متفاوت سموم برای وارد شدن به آب

و خاک و همچنین شرایط جوی متفاوت برای استفاده از این سموم پرداخته ایم.

حلال سموم آفت کشی و کود، آب است. آب دارای کشش سطحی است و در زمان مصرف در صورتیکه این پیوند شکسته نشود

به صورت قطره در آمده و به دلیل وجود کوتیکول مومی بر روی برگ حرکت کرده و به زمین می افتد.

در این حالت برای محلول پاشی خیساندن برگ کاملا مورد نیاز است و این مهم منجر به مصرف آب بیشتر می شود

و در نتیجه نیاز است که در زمان مصرف آب بیشتر سموم، کود و… مصرف شود.

سی ام سی با از بین بردن پیوند کشش سطحی مصرف آب را بین 40 تا 50 درصد کاهش داده

و نهایتا منجربه صرفه جویی در مصرف کود و سموم خواهد شد.

مصرف سی ام سی چسبندگی ترکیب را بالا می برد و کشش سطحی را از بین می برد.

سی ام سی با دارا بودن رزین طبیعی، چسبندگی را تا 50 درصد افزایش داده و با داشتن رطوبت یک لایه نازک با زمان طولانی ایجاد می شود

و همچنین cmc پیوستگی آب را به حداکثر و PH را تا 4 واحد کاهش می دهد که در نتیجه آن مصرف آب تا 40 درصد کاهش پیدا می کند.

دلایل استفاده از سی ام سی در سموم و آفت کش ها:

• از بین برنده کشش سطحی آب تا 95 درصد
• کاهش دهنده PH آب تا 4 واحد
• چسبندگی با رزین طبیعی تا 50 درصد
• جلوگیری از تبخیر سطحی
• نفوذدهنده لایه مومی کوتین

لازم به ذکر است رفتار کود ها و سموم در محیط های مختلف، باعث تغییراتی در نحوه استفاده و یا زمان و حتی فضای تحت تاثیر دارد

و همچنین شیوه ورود آن ها به خاک و آب با یکدیگر متفاوت است که در ادامه به یکسری از این محیط ها و روش های ورود می پردازیم.

رفتار سموم کشاورزی (آفت کش ها) در محیط

اتمسفر از جمله اجزا مهم محیطی است که آفت کش ها (Pesticides) در آن به شیوه های گوناگون جابه جا می شوند.

این شیوه های جابه جایی در بر گیرنده تبخیر، جابه جایی در مه و یا جا به جایی به وسیله ذرات معلق موجود در هوا است.

تبخیر

آفت کش های فرار به طور مستقیم وارد هوا می شوند که از جمله آنها می توان به

دی کلرووس (Dichlorvos) و متیل بروماید (Methyl Bromide) اشاره کرد.

سایر آفت کش ها نیز می توانند به صورت غیر مستقیم وارد هوا شوند.

در این حالت قطرات آفت کش موجود روی سطح مورد نظر بسته به میزان فشار

بخار آفت کش از راه تبخیر یا تصعید به هوا منتقل می شوند.

ویژگی های ماده موثره، شرایط آب و هوایی، برنامه های مدیریتی بکار گرفته شده

در مزرعه و ویژگی  ها ی خاک یا گیاه در شتاب تبخیر آفت کش ها موثر هستند.

اندوسولفان (Endosulfan) و کلرپیریفوس ( Chlorpyrifos) از جمله آفت کش هایی هستند

که به میزان فراوانی از سطح گیاهان، خاک و آب تبخیر می شوند.

جا به جایی آفت کش ها در مه

مه یکی از محیط های مهم جهت جابه جایی آفت کش ها بوده که کمتر مورد بررسی قرار گرفته است.

آفت کش ها در محیط مه-آب تجمع پیدا کرده و از این راه می توانند بر ای بلندمدت در هوا به فواصل دور منتقل شوند.

جابه جایی آفت کش ها به وسیله ذرات معلق موجود در هوا

جابه جایی به وسیله ذرات گرد و غبار و مواد معلق یکی دیگر از راه های پخش آفت کش ها در هوا است.

در این حالت، آفت کشی که وارد اتمسفر شده است به ذرات معلق در هوا یا گردو غبار موجود در

جریان های باد جذب شده و بدین صورت در هوا منتقل می شود.

جابه جایی آفت کش ها در آب و خاک

شیوه های ورود سی ام سی آفت کش ها به آب و خاک

آفت کش ها از راه های گوناگونی وارد خاک می شوند. برخی از انها خاک مصرف هستند و به طور مستقیم در خاک استفاده می شوند.

همچنین امکان ورود تصادفی و مستقیم یک آفت کش به داخل خاک هنگام سم پاشی اندام های هوایی گیاه وجود دارد.

باران و آب برآمده از آبیاری های بارانی نیز می توانند آفت کش موجود در سطح گیاه را شسته و با خود وارد خاک نمایند.

ورود آفت کش ها به منابع آبی نیز میتواند از راه کاربرد مستقیم آنها یا ورود اتفاقی به این منایع هنگام سم پاشی رخ دهد.

با این حال احتمال ورود آفت کش در آب یا جذب آنها به ذرات معلق موجود در آب باعث پویایی آنها می شود.

تجزیه و معدنی شدن

تجزیه آفت کش ها هنگام رسیدن آنها به اب و خاک بستگی به ساختار شیمیایی

و ویژگی های فیزیک- شیمیایی آنها و همچنین سازو کارهای گوناگون جابه جایی و دگرگونی در محیط دارد.

سرعت تجزیه ترکیبات گوناگون در محیط متفاوت است و نیمه عمر آنها میتواند از چند دقیقه تا چند سال باشد.

تجزیه ممکن است تحت تاثیر عامل های غیر زنده ( تجزیه آبی، نوری و دیگر واکنش های فیزیکی و شیمیایی)

و زنده ( سوخت و ساز هوازی و غیر هوازی) رخ دهد.

تجزیه آبی

به طور کلی تجزیه آبی شامل شکسته شدن یک پیوند و تشکیل یک پیوند تازه با اتم اکسیژن آب است.

که در نتیجه آن ، یک مولکول  HOH یا گروه OH به ساختار ترکیب مورد نظر وارد میشود. تحقیقات نشان داده

که تجزیه آبی در تمام مولکول هایی که کربن موجود در گروه های الکیل، کربونیل و یا آمینو به اکسیژن ،

نیتروزن یا هالوژن متصل باشند اهمیت دارند.

تجزیه آبی بیشتر بستگی به PH دارد و در محیط های خنثی ، اسیدی و قلیایی به نسبت های گوناگونی رخ می دهد.

با افزایش دما، سرعت تجزیه افزایش پیدا می کند. به طور کلی فرآورده های پایانی برآمده از تجزیه آبی نسبت

به ترکیب اولیه قطبیت بیشتری دارد و به دلیل حلالیت بیشتر در آب، احتمال تجمع زیستی انها در محیط کمتر است.

تجزیه نوری

سرعت تجزیه یک آفت کش در آب یا در سطح خاک و اندام های هوایی گیاه تحت تاثیر نور خورشید افزایش پیدا می کند.

نور خورشید قادر است به طور مستقیم روی مولکول آفت کش اثر بگذارد. این اثر هنگامی رخ میدهد

که یک همپوشانی میان طیف جذب نوری مولکول آفت کش با طیف پخش شده ( نور مرئی یا فرابنفش) به وسیله خورشید پدید آید.

در این صورت جذب پرتوهای نوری خورشیدی توسط مولکول آفت کش باعث دگرگونی در ساختمان آن خواهد شد.

نور فرابنفشی که از خورشید به زمین میرسد انژری کافی برای واکنش های نوری-شیمیایی را از راه دگرگونی

یا شکستن پیوندهای دوگانه کربونیل ، کربن-هالوژن، کربن-نیتروژن، برخی پیوندهای کربن-کربن و پیوندهای پراکسیدی فراهم میکند.

با این حال این انرژی برای شکستن پیوندهای کربن-هیدروژن کافی نیست.

نور خورشید همچنین میتواند به طور غیر مستقیم در تجزیه آفت کش ها نقش داشته باشد.

در این حالت نور باعث دگرگونی در مولکولهایی موسوم به حس گر شده که در پی آن،

این مولکول ها باعث فعال سازی واکنش هایی میشوند

که سرانجام آفت کش را در محیط تجزیه میکنند.

در خاک، تجزیه مستقیم وغیر مستقیم نوری آفت کش ها کندتر از آب رخ میدهد.

تنها لایه نازکی از خاک تحت تاثیر پرتوهای خورشیدی قرار دارد.

در نتیجه میزان تجزیه نوری تحت تاثیر مدت زمان تابش نور خورشید به سطح خاک و غلظت آفت کش موجود در آن ناحیه قرار می گیرد.

آفت کش به محض راه یابی به لایه های زیرین خاک، از دسترس تجزیه نوری خارج میشود

مگر اینکه به وسیله عامل هایی همچون ویژگی مویینگی آب در خاک یا تبخیر دوباره به سطح خاک برگردد.

در بیشتر مواقع، تجزیه نوری باعث ایجاد فرآورده های اکسیده شده ایی میشود

که دارای ویژگی هایی از جمله حلالیت بیشتر در آب و فشار بخار پایین هستند. در نتیجه احتمال تجمع زیستی آنها کمتر است.

در مقایسه با پدیده تجزیه آبی، تجزیه نوری حساسیت کمتری در برابر دما و PH دارد.

بااین حال عامل هایی مانند عرض جغرافیایی و طول روز، میزان ابری بودن وگردو غبار در هوا و همچنین میزان جذب پرتوهای

فرابنفش خورشید توسط لایه اوزون که بر شدت و مدت زمان تابش آن اثر می گذارد،

می توانند تجزیه نوری را تحت تاثیر خود قرار دهند.

تجزیه میکروبی

عامل های میکروبی قادرند آفت کش ها را به عنوان منبع غذایی مورد استفاده قرار داده

و از این راه آنها را به فرآورده های نهایی دی اکسید کربن و ترکیب های معدنی تبدیل کنند.

برخی از آفت کش ها نیز به دلیل ساختارهای پیچیده ( ترکیب های حلقوی یا گروه هالید) در مقابل تجزیه زیستی مقاوم هستند

در نتیجه ریز جاندارها قادر به تجزیه آنها نخواهندد بود یا اینکه تنها تغییرات جزئی در بخش های خاصی از مولکول که توانایی واکنش دارد

ایجاد خواهند کرد. به همین دلیل است که تجزیه دیلدرین (Dieldrin) و متابولیت آن یعنی دی هیدرو کلردان دی کربوکسیلیک اسید

در خاک به کندی صورت می گیرد. به طوری که دی هیدرو کلردان دی کربوکسیلیک اسید در خاک بسیار پایدار بوده

و تا 15 سال بعد از مصرف آلدرین (Aldrin) قابل شناسایی است.

بعلاوه ریز جاندارها می توانند از طریق متابولیسم همراه بر روی مولکول آفت کش تاثیر گذارند.

این بدین معنی است که مولکول آفت کش تحت تاثیر فعالیت های میکروبی و به موازات آنها به صورت تصادفی تجزیه شده و

عامل های میکروبی هیچ گونه انرژی و متابولیتی را برای فعالیت های زیستی خود به طور مستقیم از مولکول آفت کش دریافت نمی کنند.

فعالیت های میکروبی همچنین ممکن است باعث پلیمریزاسیون، اکسایش، استیلاسیون، متیلاسیون و همچنین مزدوج شده

مولکول های آفت کش یا متابولیت های آن با گلوکوزیدها و آمینواسیدها شوند.

این گونه دگرگونی در مولکول آفت کش سرانجام منجر به سمیت زدایی و حذف آن از محیط خواهد شد.