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2003
Journal Article
Titel
Das Verhalten von Pflanzenschutzmitteln (PSM) in Böden
Alternative
The impact of pesticides in soil
Abstract
Böden sind eine Senke für synthetische und natürliche Chemikalien, von denen ein Teil nach der Eintragung in Abhängigkeit der Boden- und Substanzeigenschaften gebunden wird. Durch die Bindung an Huminstoffe und Tonpartikel wird die Mobilität von Pflanzenschutzmitteln (PSM) und deren mikrobielle Bioverfügbarkeit und Abbaugeschwindigkeit reduziert. Die Strukturen der gebundenen Rückstände und die Art der Bindung - durch physikalischen Einschluss in die Bodenporen, durch van der Waals-Kräfte oder durch kovalente, chemische Bindung - lassen sich mittels NMR-Spektroskopie ermitteln. Durch Sorption der PSM bzw. PSM-Metaboliten an lösliches organisches Material (DOM) und an verfrachtbare Bodenpartikel kann ein Massentransport im Bodenprofil gefördert werden. Ein schneller PSM-Transport kann auch auf den Wasserfluss durch Makroporen zurückgeführt werden, die durch Regenwürmer, Wurzeln und Trockenschrumpfung entstehen. Bei freier Drainage der Makroporen, d. h. bei gut wasserdurchlässigem Untergrund, werden häufig hohe Konzentrationen im Sickerwasser von Lysimetern gemessen, während in Makroporen, die auf wasserundurchlässigen Lössschichten enden, wesentlich geringere Mengen der PSM verlagert werden.
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Binding of pesticides in soil reduces their mass transport and degradability. On the other hand sorption to dissolved organic matter (DOM) and to soil particles can lead to co-transport of pesticides within the soil profile. Important for the assessment of the ecological relevance of bound pesticide residues in soil are both the structure and the binding mechanism which can be elucidated by NMR-spectroscopy. Although various mechanisms exist for binding of pesticides to soil, rather high pesticide concentrations are sometimes observed in ground water. This phenomenon is often due to co-transport connected with rapid water flow through macropores in soil. Macropores are produced by earth worms, plant roots and freeze-thaw or dry-wet cycles. Pesticide transport is enhanced if the macropores end in soil regions with high water permeability. Less macropore leaching is observed in regions with soil undergrounds of low water permeability such as loess soils.