인공강우에 의한 alachlor, ethalfluralin, ethoprophos 및 pendimethalin의 토양표면 유출 Runoff and Erosion of Alachlor, Ethalfluralin, Ethoprophos and Pendimethalin by Rainfall Simulation원문보기
강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 농약의 특성, 환경적 요인 및 영농방법 등의 영향 정도를 평가하기 위하여 토양흡착실험과 인공강우유출실험을 수행하였다. 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하고 인공강우시설을 이용한 유출실험으로 강우양상 및 경사도의 영향 정도를 파악하여 농약의 표면유출에 의한 유실 수준을 평가하고자 하였다. 각 농약의 Freundlich 흡착계수 K는 ethoprophos $1.2{\sim}2.2$, alachlor $1.5{\sim}2.6$, ethalfluralin $56{\sim}94$ 및 pendimethalin $104{\sim}189$ 순이었다. 일반적인 흡착실험 방법인 용액에 존재하는 농약을 토양에 흡착시키는 방법보다 농약을 토양에 혼화처리한 후 탈착시키는 방법에서 흡착계수 값이 높았고, Freundlich 등온흡착식의 직선성을 나타내는 1/n 값은 탈착방법의 경우 $0.96{\sim}1.02$이었고 흡착방법의 경우는 $0.87{\sim}1.02$로 나타나 탈착방법에 의한 흡착계수 측정방법이 물질의 처리농도에 의하여 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다. 영국 SSLRC의 이동성 분류기준으로 판단하면 alachlor와 ethoprophos는 moderately mobile$(75{\leq}Koc<500)$ 등급에 해당하였으며, ethalfluralin 및 pendimethalin은 Koc 4000을 초과하여 non-mobile 등급에 속하였다. 인공강우 처리구의 유출수 및 유실토양에 의한 농약 유실율은 각각 alachlor $1.0{\sim}6.4%$ 및 $0.3{\sim}1.2%,\;ethalfluralin\;1.0{\sim}2.5%$ 및 $1.7{\sim}10.1%,\;pendimethalin\;1.3{\sim}2.9%$ 및 $3.8{\sim}10.8%,\;ethoprophos\;0.6{\sim}2.7%$ 및 $0.1{\sim}0.3%$이었다. 인공강우실험 후 공약의 토심별 분포를 살펴 본 결과 alachlor와 ethopropho는 토심 $10{\sim}15cm$까지 이동하였고, ethalfluralin과 pendimethalin는 대부분 토심 5 cm 이내에 잔류하였다. 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 각 농약의 유실량이 $0.2{\sim}1.9$ 배 증가하였는데 유출수에 의한 농약의 유실량 차이는 유출수 중 농도 차이로 판단되며, 유실토양에 의한 농약 유실량 차이는 토양 유실량과 관계되는 것으로 생각되었다. 농약의 강우에 의한 유실은 복잡하게 작용하는 많은 환경적 요인에 의하여 영향을 받지만 정교하게 구성된 환경 시나리오에 의하여 예측 가능할 것으로 판단되었다.
강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 농약의 특성, 환경적 요인 및 영농방법 등의 영향 정도를 평가하기 위하여 토양흡착실험과 인공강우유출실험을 수행하였다. 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하고 인공강우시설을 이용한 유출실험으로 강우양상 및 경사도의 영향 정도를 파악하여 농약의 표면유출에 의한 유실 수준을 평가하고자 하였다. 각 농약의 Freundlich 흡착계수 K는 ethoprophos $1.2{\sim}2.2$, alachlor $1.5{\sim}2.6$, ethalfluralin $56{\sim}94$ 및 pendimethalin $104{\sim}189$ 순이었다. 일반적인 흡착실험 방법인 용액에 존재하는 농약을 토양에 흡착시키는 방법보다 농약을 토양에 혼화처리한 후 탈착시키는 방법에서 흡착계수 값이 높았고, Freundlich 등온흡착식의 직선성을 나타내는 1/n 값은 탈착방법의 경우 $0.96{\sim}1.02$이었고 흡착방법의 경우는 $0.87{\sim}1.02$로 나타나 탈착방법에 의한 흡착계수 측정방법이 물질의 처리농도에 의하여 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다. 영국 SSLRC의 이동성 분류기준으로 판단하면 alachlor와 ethoprophos는 moderately mobile$(75{\leq}Koc<500)$ 등급에 해당하였으며, ethalfluralin 및 pendimethalin은 Koc 4000을 초과하여 non-mobile 등급에 속하였다. 인공강우 처리구의 유출수 및 유실토양에 의한 농약 유실율은 각각 alachlor $1.0{\sim}6.4%$ 및 $0.3{\sim}1.2%,\;ethalfluralin\;1.0{\sim}2.5%$ 및 $1.7{\sim}10.1%,\;pendimethalin\;1.3{\sim}2.9%$ 및 $3.8{\sim}10.8%,\;ethoprophos\;0.6{\sim}2.7%$ 및 $0.1{\sim}0.3%$이었다. 인공강우실험 후 공약의 토심별 분포를 살펴 본 결과 alachlor와 ethopropho는 토심 $10{\sim}15cm$까지 이동하였고, ethalfluralin과 pendimethalin는 대부분 토심 5 cm 이내에 잔류하였다. 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 각 농약의 유실량이 $0.2{\sim}1.9$ 배 증가하였는데 유출수에 의한 농약의 유실량 차이는 유출수 중 농도 차이로 판단되며, 유실토양에 의한 농약 유실량 차이는 토양 유실량과 관계되는 것으로 생각되었다. 농약의 강우에 의한 유실은 복잡하게 작용하는 많은 환경적 요인에 의하여 영향을 받지만 정교하게 구성된 환경 시나리오에 의하여 예측 가능할 것으로 판단되었다.
Two different experiments, adsorption/desorption and runoff by rainfall simulation of four pesticides, such as alachlor, ethalfluralin, ethoprophos and pendimethalin were undertaken their runoff and erosion losses from sloped land and to assess the influence of their properties and environmental fac...
Two different experiments, adsorption/desorption and runoff by rainfall simulation of four pesticides, such as alachlor, ethalfluralin, ethoprophos and pendimethalin were undertaken their runoff and erosion losses from sloped land and to assess the influence of their properties and environmental factors on them. The mobility of four pesticides and which phase they were transported by were examined in adsorption study, and the influence of rainfall pattern and sloping degree on the pesticide losses were evaluated in simulated rainfall study. Freundlich adsorption parameters (K) by the adsorption and desorption methods were 1.2 and 2.2 for ethoprophos, 1.5 and 2.6 for alachlor, respectively. And adsorption distribution coefficients (Kd) by the adsorption and desorption methods were 56 and 94 for ethalfluralin, and 104 and 189 for pendimethalin, respectively. K or Kd values of pesticides by the desorption method which were desorbed from the soil after thoroughly mixing, were higher than these ones by the adsorption method which pesticides dissolved in water were adsorbed to the soil. Another parameter (1/n), representing the linearity of adsorption, in Freundlich equation for the pesticides tested ranged from 0.96 to 1.02 by the desorption method and from 0.87 to 1.02 by the adsorption method. Therefore, the desorption method was more independent from pesticide concentration in soil solution than the adsorption method. By Soil Survey and Land Research Center (SSLRC)'s classification for pesticide mobility, alachlor and ethoprophos were classified into moderately mobile $(75{\leq}Koc<500)$, and ethalfluralin and pendimethalin were included to non-mobile class (Koc > 4000). Runoff and erosion loss of pesticides by three rainfall scenarios were from 1.0 to 6.4% and from 0.3 to 1.2% for alachlor, from 1.0 to 2.5% and from 1.7 to 10.1% for ethalfluralin, from 1.3 to 2.9% and from 3.9 to 10.8% for pendimethalin, and from 0.6 to 2.7% and from 0.1 % 0.3% for ethoprophos, respectively. Distribution of pesticides in soil profile were investigated after the simulated rainfall study. Alachlor and ethoprophos were leached to from 10 to 15 cm of soil layer, but ethalfluralin and pendimethalin were mostly remained at the top 5 cm of soil profile. The losses of the pesticides at 30% of sloping degree were from 0.2 to 1.9 times higher than those at 10%. The difference of their runoff loss was related with their concentration in runoff water while the difference of their erosion loss must be closely related with the quantity of soil eroded.
Two different experiments, adsorption/desorption and runoff by rainfall simulation of four pesticides, such as alachlor, ethalfluralin, ethoprophos and pendimethalin were undertaken their runoff and erosion losses from sloped land and to assess the influence of their properties and environmental factors on them. The mobility of four pesticides and which phase they were transported by were examined in adsorption study, and the influence of rainfall pattern and sloping degree on the pesticide losses were evaluated in simulated rainfall study. Freundlich adsorption parameters (K) by the adsorption and desorption methods were 1.2 and 2.2 for ethoprophos, 1.5 and 2.6 for alachlor, respectively. And adsorption distribution coefficients (Kd) by the adsorption and desorption methods were 56 and 94 for ethalfluralin, and 104 and 189 for pendimethalin, respectively. K or Kd values of pesticides by the desorption method which were desorbed from the soil after thoroughly mixing, were higher than these ones by the adsorption method which pesticides dissolved in water were adsorbed to the soil. Another parameter (1/n), representing the linearity of adsorption, in Freundlich equation for the pesticides tested ranged from 0.96 to 1.02 by the desorption method and from 0.87 to 1.02 by the adsorption method. Therefore, the desorption method was more independent from pesticide concentration in soil solution than the adsorption method. By Soil Survey and Land Research Center (SSLRC)'s classification for pesticide mobility, alachlor and ethoprophos were classified into moderately mobile $(75{\leq}Koc<500)$, and ethalfluralin and pendimethalin were included to non-mobile class (Koc > 4000). Runoff and erosion loss of pesticides by three rainfall scenarios were from 1.0 to 6.4% and from 0.3 to 1.2% for alachlor, from 1.0 to 2.5% and from 1.7 to 10.1% for ethalfluralin, from 1.3 to 2.9% and from 3.9 to 10.8% for pendimethalin, and from 0.6 to 2.7% and from 0.1 % 0.3% for ethoprophos, respectively. Distribution of pesticides in soil profile were investigated after the simulated rainfall study. Alachlor and ethoprophos were leached to from 10 to 15 cm of soil layer, but ethalfluralin and pendimethalin were mostly remained at the top 5 cm of soil profile. The losses of the pesticides at 30% of sloping degree were from 0.2 to 1.9 times higher than those at 10%. The difference of their runoff loss was related with their concentration in runoff water while the difference of their erosion loss must be closely related with the quantity of soil eroded.
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문제 정의
수행하였다. 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하고 인공강우시설을 이용한 유출실험으로 강우양상 및 경사도의 영향 정도를 파악하여 농약의 표면 유출에 의한 유실 수준을 평가하고자 하였다.
가설 설정
강우 조건은 강우강도 및 지속시간에 따른 영향을 평가하기 위하여 3 수준의 처리를 두었다. 5월부터 10월 사이의 강우 양상을 고려하여 세우조건으로 3 mmhr-i 에서 10시간 강우, 호우 조건으로 20 miuhr』에서 10시간 강우 및 폭우조건으로 50 mmhr-i 에서 2시간 강우를 가정하였다. 강우 직전의 토양수분 상태에 의한 영향을 파악하기 위하여 건조상태와 포장용수량 상태의 2 수준으로 구분하여 실험을 실시하였다.
포장에 파종 및 농약살포가 끝난 후 2。mmhF1의 강우가 10시간 지속되고 9일 경과 후에 50 mmhr』의 강도로 2시간 비가 오고 다시 4주 후에 50 mmhr-i의 강도로 2시간 비가 오는 경우를 가정하였다. 시나리오 2의 경우는 건조상태가 계속되다가 파종 후 호우가 오는 조건으로 토양이 건조상태에서 파종 및 농약살포가 이루어지고 그 후 시나리오 1 과 같은 양상의 강우가 오는 경우를 가정하였다.
시나리오 1의 경우는 파종기에 충분히 비가 오는 경우를 가상하였는데, 습윤상태의 포장에 파종 및 농약살포가 끝난 후 2。mmhF1의 강우가 10시간 지속되고 9일 경과 후에 50 mmhr』의 강도로 2시간 비가 오고 다시 4주 후에 50 mmhr-i의 강도로 2시간 비가 오는 경우를 가정하였다. 시나리오 2의 경우는 건조상태가 계속되다가 파종 후 호우가 오는 조건으로 토양이 건조상태에서 파종 및 농약살포가 이루어지고 그 후 시나리오 1 과 같은 양상의 강우가 오는 경우를 가정하였다. 시나리오 3 은 건조상태가 계속되다가 적당한 비가 오는 경우를 가상하였는데 농약살포 후 3 mmhr』의 강우가 1。시간 지속되어표면유출은 일어나지 않고 수분의 수직이동이 일어난 다음 9 일 후 및 그 다음 4주 후에 시나리오 1, 2와 동일한 강도의 폭우(50 mmhr』x2시간)가 2 차례 오는 경우를 가상하였다.
제안 방법
5월부터 10월 사이의 강우 양상을 고려하여 세우조건으로 3 mmhr-i 에서 10시간 강우, 호우 조건으로 20 miuhr』에서 10시간 강우 및 폭우조건으로 50 mmhr-i 에서 2시간 강우를 가정하였다. 강우 직전의 토양수분 상태에 의한 영향을 파악하기 위하여 건조상태와 포장용수량 상태의 2 수준으로 구분하여 실험을 실시하였다.
강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 농약의 특성, 환경적 요인 및 영농방법 등의 영향 정도를 평가하기 위하여 토양흡착실험과 인공강우 유출실험을 수행하였다. 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하고 인공강우시설을 이용한 유출실험으로 강우양상 및 경사도의 영향 정도를 파악하여 농약의 표면 유출에 의한 유실 수준을 평가하고자 하였다.
만들었다. 그 위에 거즈를 두 겹으로 깔아 토양이 빠져나가지 못하도록 한 후 모래를 2 cm 높이로 채우고 실험토양 채취포장에서 측정한 토양의 전용적밀도(1.24 kg【「)에 맞추어 토양을 다져서 전체 높이가 20 cm가 되도록 채웠다. 수조를 이용하여 하단부로부터 물을 채워 토양표면까지 포화시킨 후 토양이 안정화 되도록 실외에 방치하였다.
반응시간이 증가함에 따라 흡착분배계수는 18시간까지 계속 증가하는 것으로 나타났으나, 흡착농도로 표현되는 토양에 의한 흡착량은 12~18시간에 최고에 도달하였다. 따라서 경시적 약제분해율 증가경향을 고려하여 반응시간을 12시간으로 결정하였다.
시나리오 3 은 건조상태가 계속되다가 적당한 비가 오는 경우를 가상하였는데 농약살포 후 3 mmhr』의 강우가 1。시간 지속되어표면유출은 일어나지 않고 수분의 수직이동이 일어난 다음 9 일 후 및 그 다음 4주 후에 시나리오 1, 2와 동일한 강도의 폭우(50 mmhr』x2시간)가 2 차례 오는 경우를 가상하였다. 또한 농약간의 유출 양상을 상대적으로 비교하기 위하여 강우 시나리오에서 2, 3차 강우를 폭우로 처리하였으며, 표면 유출의 영향인자 중 포장 경사도의 영향을 평가하기 위하여 경사도 10%와 30%의 처리구를 두었다.
흐'!였다. 밭작물용 제초제 alachlor, ethalfluralin 및 pendimethalin과 토양살중제 ethoprophos 에 대한 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하였고, 강우양상 및 경사도를 달리하여 인공강우를 이용한 유출실험을 수행하였다.
수용해도가 높은 alachlor 와 ethoprophos 는 토양대 용액 비를 1대 1로 하여 용액 중 농약농도 0.1 ~10 mgL4 수준 범위에서 흡착 및 탈착실험을 실시하였다. 수용해도가 1 mgL4 미만으로 낮은 편인 ethalfluralin 과 pendimethalin의 경우는 토양대 용액비를 1대 1。으로 하여 용액 중 농약농도 0.
1 ~10 mgL4 수준 범위에서 흡착 및 탈착실험을 실시하였다. 수용해도가 1 mgL4 미만으로 낮은 편인 ethalfluralin 과 pendimethalin의 경우는 토양대 용액비를 1대 1。으로 하여 용액 중 농약농도 0.1 mgU1 단일 수준으로 흡탈착실험을 수행하였다.
가스크로마토그라프를 사용하였다. 주로 30 m 길이의 DB-5(내경 0.25 mm) 칼럼과 15 m 길이의 HP-5(내경 0.53 mm) 킬-럼을 장착하여 승온 프로그램(60~ 270°C) 조건으로 분석하였다.
01 M CaCl2 용액을 가하여 흡착실험 방법과 동일한 과정으로 실험을 진행하였다. 초기처리농도에서 측정된 용액중의 농도를 감하여 토양에 대한 흡착농도를 계산하는 batch 실험법어24)의 단점을 보완하기 위하여 동일한 과정을 거친 별도의 1 mgU1 수준 처리 토양/용액 중 농약을 분석하였다. 이 성적으로 평형도 달 시간 중의 분해율을 구하여 토양에 흡착된 농약농도 계산치를 보정하였다&9).
토양수분상태 및 강우양상에 따른 표면유출 영향을 파악하기 위하여 강우 시나리오를 작성하였다. 시나리오 1의 경우는 파종기에 충분히 비가 오는 경우를 가상하였는데, 습윤상태의 포장에 파종 및 농약살포가 끝난 후 2。mmhF1의 강우가 10시간 지속되고 9일 경과 후에 50 mmhr』의 강도로 2시간 비가 오고 다시 4주 후에 50 mmhr-i의 강도로 2시간 비가 오는 경우를 가정하였다.
토양흡착실험은 일반적으로 사용하는 OECD의와 EPA24) 시험기준에 따라 토양에 농약처리용액을 가하고 일정시간 진탕하여 평형에 도달한 후 원심분리하여 상징액을 분석하였고, 탈착실험의 경우는 유기용매에 녹인 농약을 토양에 혼화 처리한 후 유기용매가 휘발되도록 일정시간 방치하고 0.01 M CaCl2 용액을 가하여 흡착실험 방법과 동일한 과정으로 실험을 진행하였다. 초기처리농도에서 측정된 용액중의 농도를 감하여 토양에 대한 흡착농도를 계산하는 batch 실험법어24)의 단점을 보완하기 위하여 동일한 과정을 거친 별도의 1 mgU1 수준 처리 토양/용액 중 농약을 분석하였다.
8%이었다. 회수율 결과에 의하면 ethoprophos의 경우에는 반응시간이 증가함에 따라 흡착 반응계에서의 농약소실이 커질 것으로 판단되어 두 농약의 흡착 반응시간을 12 시간으로 결정하였다.
대상 데이터
농약의 분석은 ECD 와 NPD 가 장착된 HP 5890 Series n 가스크로마토그라프를 사용하였다. 주로 30 m 길이의 DB-5(내경 0.
시나리오 2의 경우는 건조상태가 계속되다가 파종 후 호우가 오는 조건으로 토양이 건조상태에서 파종 및 농약살포가 이루어지고 그 후 시나리오 1 과 같은 양상의 강우가 오는 경우를 가정하였다. 시나리오 3 은 건조상태가 계속되다가 적당한 비가 오는 경우를 가상하였는데 농약살포 후 3 mmhr』의 강우가 1。시간 지속되어표면유출은 일어나지 않고 수분의 수직이동이 일어난 다음 9 일 후 및 그 다음 4주 후에 시나리오 1, 2와 동일한 강도의 폭우(50 mmhr』x2시간)가 2 차례 오는 경우를 가상하였다. 또한 농약간의 유출 양상을 상대적으로 비교하기 위하여 강우 시나리오에서 2, 3차 강우를 폭우로 처리하였으며, 표면 유출의 영향인자 중 포장 경사도의 영향을 평가하기 위하여 경사도 10%와 30%의 처리구를 두었다.
시험에 사용된 농약은 시중 농약상에서 구입하였다. 제초제로는 alachlor 5% 입제 ethalfluralin 2.
후 2 mm체를 통과시켜 사용하였다. 실험에 사용된 토양의 토성은 사양토에 해당하였고 유기물 함량은 1.86% 수준이었다.
7 g으로 밭작물의 표준사용량 수준이었다. 실험에 사용한 인공강우 장치는 일본 Daiki사에서 제작한 DIK-6000 모델이었으며, 지상 2.3 m의 높이에 설치된 8 열의 수도관에 부착된 needle을 통하여 인공강우가 형성되며, 수압조절과 needle 진동정도를 제어할 수 있었다. 강우 조건은 강우강도 및 지속시간에 따른 영향을 평가하기 위하여 3 수준의 처리를 두었다.
인공강우실험을 위하여 가로 30 cm, 세로 100 cm, 높이 25 cm의 stainless steel box를 제작하였는데, 하단부에는 물과 공기가 통과할 수 있도록 직경 5 mm의 구멍을 95~ 100개 만들었다. 그 위에 거즈를 두 겹으로 깔아 토양이 빠져나가지 못하도록 한 후 모래를 2 cm 높이로 채우고 실험토양 채취포장에서 측정한 토양의 전용적밀도(1.
인공강우유출 실험 토양으로는 농업 과학기술원의 경사지 lysimeter 시험포장(수원시 서둔동 소재)에서 표증 20 cm까지 채취한 토양을 체질이 가능할 정도로 음건한 후 5 mm체를 통과 시켜 사용하였고 흡착실험에는 같은 토양을 충분히 풍건 시킨 후 2 mm체를 통과시켜 사용하였다. 실험에 사용된 토양의 토성은 사양토에 해당하였고 유기물 함량은 1.
제초제로는 alachlor 5% 입제 ethalfluralin 2.5% 입제 및 pendimethalin 5% 입제를 사용하였고 살중제는 ethoprophos 3% 입제를 사용하였다. 농약의 토양에 대한 흡착성에 크게 영향을 미치는 특성인 물에 대한 용해도는 alachlor 170 mgL1, ethalfluralin 0.
성능/효과
0~6.4%와。.3~1.2 %가 유실되었으며, 평균값으로 비교하면 유출수에 의한 유실이 약 6 배 정도 높은 것으로 나타나 수용해도가 크고 흡착성이 적은 약제의 특성이 잘 반영된 것으로 판단되었다. 강우 시기별로 살펴보면 200 nun에 해당하는 인공강우를 살포한 경우가 1차 강우 7일 후에 100 mm의 강우가 온 경우에 비하여 농약 유실량이 훨씬 적은 것으로 나타나 포장 lysimeter 유출쯰과는 다른 양상을 보였다.
흡착방법과 탈착방법에 의하여 구한두 농약의 흡착반응 결과는 모두 Freundlich 등온흡착식에 잘 부합되는 것으로 나타났다. 각 농약의 흡착방법과 탈착 방법에 의한 Freundlich 흡착계수를 살펴보면, alachlor의 흡착계수 K는 각각 1.5와 2.6이었고, ethoprophos의 경우는 각각 1.2와 2.2로 나타났다. 농약을 토양에 혼화처리한 후 탈착시키는 방법이 일반적인 흡착실험 방법인 용액에 존재하는 농약을 토양에 흡착시키는 방법보다 높은 흡착계수 값을 나타내었는데, 그 차이를 탈착방법에 의한 흡착계수(K屁s)/흡착방법 에의한 흡착계수(Kads) 의 비 (Kd從/此is) 로 나타내면 ethoprophos 1.
강우 시나리오 및 경사도별 잔류율을 살펴보면 경사도가 클수록 유실량의 증가에 따라 잔류량이 적어지고 강우직전의 토양수분 상태에 영향을 받아 토양이 건조한 경우에 그 정도가 심하여지는 경향이었으나 유실량과 잔류량의 관계는 정량적으로 일치하지는 않았다. 강우 시나리오 3의 경우는 경사도 10%구와 30%구의 유실율은 각각 5.1%와 6.6%로 큰 차이가 없었으며, 잔류율도 각각 15.3% 및 21.5%로 강우 시나리오 1과 2와는 달리 경사도가 큰 경우에 잔류율이 약간 높게 나타난 것은 약제 살포 후 초기 강우의 양상에 의하여 전체적인 유실 및 잔류량 및 지형적 영향의 정도가 크게 달라질 수 있음을 의미하는 것으로 판단되었다. 유실에 대한 경사도의 영향을 살펴보면 강우 시나리오별로 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 전체 유실량이 0.
강우 시나리오별 ethoprophos 유실은 유출수에 의한 부분이 처리량의 0.6 ~2.7% 수준이었고 유실토양에 의한 부분이 0.1-03% 수준이었으며, 평균값으로 비교하면 유출수에 의한 기여도가 6.5 배 정도 높은 것으로 나타나 alachlor의 경우와 마찬가지로 수용해도가 크고 흡착성이 적은 약제의 특성을 잘 나타내었다. 그리고 alachlor, ethalfluralin 및 pendime thalin 과는 달리 ethoprophos 의 1차 유실량이 2차 유실량에 비하여 대등하게 나타났는데 이는 ethoprophos 의 토양 중에서의 빠른 분해속도로 인하여 2차 유실이 일어난 시기에는 토양 중 잔류량이 상당히 줄어들었고 그로 인하여 1차 유출수에 비하여 2차 유출수의 양이 2.
강우 시나리오별 각 인공강우 처리구의 ethalfluralin 유실은 유출수에 의한 부분이 처리량의 1.0~2.5% 수준이었고 유실토양에 의한 부분이 1.7~10.1% 수준이었으며, 평균값으로 비교하면 유실토양에 의한 기여도가 2 배 정도 높은 것으로 나타나 수용해도가 적고 흡착성이 큰 약제의 특성이 잘 반영된 것으로 판단되었다. 강우시기별로 살펴보면 alachlor 의 경우와 마찬가지로 200 mm에 해당하는 인공강우를 살포한 경우가 1차 강우 7일 후에 100 mm의 강우가 온 경우에 비하여 농약 유실량이 훨씬 적은 것으로 나타났다.
강우 시나리오별 각 인공강우 처리구의 pendimethalin 유실은 유출수에 의한 부분이 처리량의 1.3 ~2.9% 수준이었고 유실토양에 의한 부분이 3.8-10.8% 수준이었으며, 평균값으로 비교하면 유실토양에 의한 기여도가 2 배 정도 높은 것으로 나타나 ethalfluralin의 경우와 같이 수용해도가 적고 흡착성이 큰 약제의 특성이 잘 반영된 것으로 판단되었다. 강우 시기별로 살펴보면 alachlor, metolachlor 및 ethalfluralin 의 경우와 같이 200 mm의 인공강우가 살포된 1차 강우의 농약 유실량이 2차와 3차 강우의 유실량에 비하여 훨씬 적었다.
강우 시기별로 살펴보면 alachlor, metolachlor 및 ethalfluralin 의 경우와 같이 200 mm의 인공강우가 살포된 1차 강우의 농약 유실량이 2차와 3차 강우의 유실량에 비하여 훨씬 적었다. 그러나 다른 농약과 달리 pendimethaline 3차 깅우 유실량도 상당하여 강우 시나리오 1과 2의 경우 2차 강우 유실량의 41~69% 수준에 달하였으며, 1차 강우에 유출이 일어나지 않았던 강우 시나리오 3의 경우에는 3차 강우 유실량이 2차 강우 유실량 보다 51-90% 정도 많은 것으로 나타났다. 토양 중 수직이동이 표면유출에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3차 강우 후 농약의 잔류량과 토심별 분포를 살펴 본 결과 전체 잔류량은 처리량 대비 15~37%이었다.
2로 나타났다. 농약을 토양에 혼화처리한 후 탈착시키는 방법이 일반적인 흡착실험 방법인 용액에 존재하는 농약을 토양에 흡착시키는 방법보다 높은 흡착계수 값을 나타내었는데, 그 차이를 탈착방법에 의한 흡착계수(K屁s)/흡착방법 에의한 흡착계수(Kads) 의 비 (Kd從/此is) 로 나타내면 ethoprophos 1.93과 alachlor 1.76이었으며 수용해도 순서와 일치하였다. Freundlich 등온흡착식의 두 상수 중 나머지 하나로 흡착반응의 직선성을 나타내는 1/n 값은 흡착방법과 탈착 방법에 따라 alachlor 의 경우는 모두 1.
흡착식의 1/n 값이 1에 근접한다는 것은 흡착반응 양상이 실험농도 범위 내에서 용액 중의 물질농도에 독립적이라는 것을 의미한다. 따라서 탈착 방법의 1/n 값의 범위가 0.96~ 1.02로 흡착방법의 1/n 값의 범위 0.87~ 1.02보다 1에 근접하므로 탈착방법으로 구한 흡착계수 값이 흡착방법으로 구한 흡착계수보다 농약의 농도에 의하여 영향을 덜 받을 것으로 생각되었다. 그래서 흡착반응의 농도의존성을 나타내는 처리농도별 흡착분배계수의 최저값에 대한 최고값의 비(Kmax/n湖)는 ethoprophos 2.
수용해도가 낮은 ethalfluralin 및 pendimethaline 반응 초기 2시간까지는 용액 중의 농도가 급격하게 줄어들어 토양 흡착량이 증가하는 것으로 나타났으나 그 후로는 흡착량의 증가가 매우 완만한 것으로 나타났고, 반응 12시간 후부터는 반응시간별 용액 중의 농도가 상당히 줄어드는 것으로 나타났다. 흡착반응계 전체의 12시간 반응 후와 24시간 반응 후 회수율은 ethalfluralin의 경우 각각 98.
고르게 살포하였다. 시험구당 농약 살포량은 제초제의 경우 alachlor 5% 입제 0.9 g, ethalfluralin 2.5% 입제 1.2 g 및 pendimethalin 5% 입제 0.9 g이었고, 살충제 ethoprophos 3% 입제는 2.7 g으로 밭작물의 표준사용량 수준이었다. 실험에 사용한 인공강우 장치는 일본 Daiki사에서 제작한 DIK-6000 모델이었으며, 지상 2.
3%이었다. 인공강우실험 후 농약의 토심별 분포를 살펴 본 결과 alachlor 와 ethopropho는 토심 10 — 15 cm까지 이동하였고, ethalfluralin과 pendimethalin는 대부분 토심 5 cm 이내에 잔류하였다. 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 각 농약의 유실량이 0.
6, ethalfluralin 56 — 94 및 pendimethalin 104-189 순이었다. 일반적인 흡착실험 방법인 용액에 존재하는 농약을 토양에 흡착시키는 방법보다 농약을 토양에 혼화처리한 후 탈착시키는 방법에서 흡착계수 값이 높았고, Freundlich 등온흡착식의 직선성을 나타내는 l/n 값은 탈착 방법의 경우 0.96~ 1.02이었고 흡착방법의 경우는 0.87-L02로 나타나 탈착방법에 의한 흡착계수 측정방법이 물질의 처리농도에 의하여 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다. 영국 SSLRC의 이동성 분류기준으로 판단하면 alachlor와 ethoprophos는 moderately mobile(75 M Koc<500) 등급에 해당하였으며, ethalfluralin 및 pendimethaline Koc 4000을 초과하여 non-mobile 등급에 속하였다.
토심별로는 강우 시나리오 1과 2의 경우 잔류량의 대부분이 표층에서 토심 15 cm 범위 내에 고르게 분포히■여 토심 15 cm 이하로의 용탈도 일어났을 것으로 생각되며, 강우 시나리오 3의 경우에도 잔류 ethoprophos의 대부분은 표토와 토심 5 cm 사이에 분포하였으나 토심 10~15 cm 부분까지도 이동한 것으로 나타났다.
토심별로는 표층에서 토심 5 cm 범위에 대부분이 분포하였고, 토심 5~10 cm 부분에는 0.1 ~0.6%가 잔류하였으며, 일부 실험조건에서는 토심 10-15 cm 까지 0.2% 수준 정도가 이동한 것으로 나타났다.
토양 중 수직이동이 표면유출에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3차 강우 후 농약의 잔류량과 토심별 분포를 살펴 본 결과 전체 잔류량은 처리량 대비 10~30%이었다. 토심별로는 표층에서 토심 5 cm 범위에 대부분이 분포하였고, 토심 5~10 cm 부분에는 0.
그러나 다른 농약과 달리 pendimethaline 3차 깅우 유실량도 상당하여 강우 시나리오 1과 2의 경우 2차 강우 유실량의 41~69% 수준에 달하였으며, 1차 강우에 유출이 일어나지 않았던 강우 시나리오 3의 경우에는 3차 강우 유실량이 2차 강우 유실량 보다 51-90% 정도 많은 것으로 나타났다. 토양 중 수직이동이 표면유출에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3차 강우 후 농약의 잔류량과 토심별 분포를 살펴 본 결과 전체 잔류량은 처리량 대비 15~37%이었다. 토심별로는 표층에서 토심 5 cm 범위 내에 전량이 분포하여 그 이하에서는 전혀 검출되지 않았다.
토양 중 수직이동이 표면유출에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3차 강우 후 농약의 잔류량과 토심별 분포를 살펴 본 결과 전체 잔류량은 처리량 대비 6.0~12.9%이었다. 토심별로는 표층에서 토심 5 cm 범위 내에 3.
반응 초기 5~8시간까지는 용액 중의 농도의 변이가 상당하게 나타났으나, 반응 12시간 후부터는 반응시간별 용액 중의 농도 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 흡착반응계의 12시간 후 물/토양계 전체 회수율과 24시간 후 용액 중 회수율은 alachlor의 경우 동일하게 90.4%이었고, ethoprophos 의 경우는 각각 94.6%와 87.8%이었다. 회수율 결과에 의하면 ethoprophos의 경우에는 반응시간이 증가함에 따라 흡착 반응계에서의 농약소실이 커질 것으로 판단되어 두 농약의 흡착 반응시간을 12 시간으로 결정하였다.
3]으로 나타내었다. 흡착방법과 탈착방법에 의하여 구한두 농약의 흡착반응 결과는 모두 Freundlich 등온흡착식에 잘 부합되는 것으로 나타났다. 각 농약의 흡착방법과 탈착 방법에 의한 Freundlich 흡착계수를 살펴보면, alachlor의 흡착계수 K는 각각 1.
후속연구
9 배 증가하였는데 유출수에 의한 농약의 유실량 차이는 유출수 중 농도 차이로 판단되며, 유실토양에 의한 농약 유실량 차이는 토양 유실량과 관계되는 것으로 생각되었다. 농약의 강우에 의한 유실은 복잡하게 작용하는 많은 환경적 요인에 의하여 영향을 받지만 정교하게 구성된 환경 시나리오에 의하여 예측 가능할 것으로 판단되었다.
한편 낮은 수용해도로 인하여 단일농도로 처리하여 실험한 ethalfluralin 및 pendimethalin의 흡착계수 즉정방법 의존성을 Kdes/ads 값으로 평가하면 ethalfluralin 과 pendimethalin 은 각각 1.68과 1.82로 나타나 실험방법의 영향이 큰 것으로 평가되었으며, 흡착현상의 해석을 위한 충분한 고찰이나 추가 실험이 필요할 것으로 판단되었다.
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