Degradation of 14C-glyphosate and aminomethylphosphonic acid (AMPA) in three agricultural soils.
J Environ Sci (China) · 2010 · 22:1374-80 · PMID 21174968 · 등급8 기타 원저 · 물질과 작용기전 > AMPA·분해 · 환경시료 · AMPA
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글리포세이트(N-phosphonomethyl glycine)는 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 제초제이다. 본 연구에서는 세 가지 다른 농경 토양인 실트 점토질 사질토, 점토질 사질토, 그리고 모래질 사질토에서 14C-표지 글리포세이트의 분해를 통제된 실험실 조건 하에 연구하였다. 글리포세이트의 동태 및 분해 강도는 동일한 토양 내 시간 경과에 따라 그리고 서로 다른 유형의 토양 간에도 상당히 다르게 나타났다. 본 연구 결과는 글리포세이트의 광물화 속도가 배양 초기에는 높았으나 실험 종료 시점까지 시간이 지남에 따라 감소했음을 보여주었다. 이러한 동태는 수용성 추출 잔류물에서도 관찰되었다. 흡착 능력이 낮은 토양(점토질 사질토)에서 글리포세이트의 분해는 빠르며 반감기는 4일이었다. 그러나 흡착 능력이 높은 토양에서는 글리포세이트의 잔존성이 증가하여, 실트 점토질 사질토의 경우 반감기가 19일이었고 모래질 사질토의 경우 14.5일이었다. HPLC 분석 결과, 글리포세이트의 주요 대사산물인 아미노메틸포스폰산(AMPA)이 세 가지 토양 추출물 모두에서 배양 후 3일째에 검출되었다. 본 연구 결과는 흡착 능력이 높고 분해 활성이 낮으며/또는 모래질 사질토와 유사한 산성을 띠는 토양에서 장기간 동안 지하수 오염 가능성이 높음을 시사하였다. 이러한 위험은 점토질 사질토와 같이 흡착 능력이 낮고 분해 활성이 높은 토양에서는 더 빠를 수 있으나 지속 가능하지 않을 수 있다. 하지만, 비추출성 잔류물의 방출은 토양 유형에 관계없이 지하수 오염의 위험을 증가시킬 수 있다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate (N-phosphonomethyl glycine) is the most used herbicide worldwide. The degradation of 14C-labeled glyphosate was studied under controlled laboratory conditions in three different agricultural soils: a silt clay loam, a clay loam and a sandy loam soil. The kinetic and intensity of glyphosate degradation varied considerably over time within the same soil and among different types of soil. Our results demonstrated that the mineralization rate of glyphosate was high at the beginning of incubation and then decreased with time until the end of the experiment. The same kinetic was observed for the water extractable residues. The degradation of glyphosate was rapid in the soil with low adsorption capacity (clay loam soil) with a short half-life of 4 days. However, the persistence of glyphosate in high adsorption capacity, soils increased, with half-live of 19 days for silt clay loam soil and 14.5 days for sandy loam soil. HPLC analyses showed that the main metabolite of glyphosate, aminomethylphosphonic acid (AMPA) was detected after three days of incubation in the extracts of all three soils. Our results suggested that the possibility of contamination of groundwater by glyphosate was high on a long-term period in soils with high adsorption capacity and low degrading activities and/or acid similar to sandy loam soil. This risk might be faster but less sustainable in soil with low adsorption capacity and high degrading activity like the clay loam soil. However, the release of non-extractable residues may increase the risk of contamination of groundwater regardless of the type of soil.| 저자 | Al-Rajab, A. J.; Schiavon, M. |
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| 저널 | Journal of environmental sciences (China) |
| 권·호·쪽 | 22(9), 1374-80 |
| PMID | 21174968 |
| DOI | 10.1016/s1001-0742(09)60264-3 |
| MeSH | Carbon Radioisotopes; Environmental Monitoring; Glycine; Soil; Soil Pollutants; Glyphosate |