مزارع يرش مبيدات الأعشاب على المحاصيل.
يمكن أن يكون للأمينات تأثير ضار على صحة الإنسان والبيئة.
"Dicamba drift" ، أو حركة مبيدات الأعشاب dicamba عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن تسبب أضرارًا غير مقصودة للنباتات المحيطة. يتم إضافة مواد كيميائية أخرى ، عادة الأمينات ، مع ديكامبا "لتثبيتها" في مكانها ومنعها من التطاير أو التحول إلى بخار يتدفق بسهولة أكبر في الغلاف الجوي.
لقد ألقى بحث جديد الآن ضوءًا جديدًا على هذه القصة من خلال إثبات لأول مرة أن هذه الأمينات نفسها تتطاير ، في كثير من الأحيان أكثر من dicamba نفسها. تم إجراء البحث من قبل معمل كيمبرلي باركر ، الأستاذ المساعد للطاقة والبيئة والهندسة الكيميائية في جامعة واشنطن في سانت لويس.
نُشرت الدراسة مؤخرًا في المجلة العلوم البيئية والتكنولوجيا.
قد يساعد تطاير الأمينات عندما يقترن بالديكامبا في تفسير الآليات التي تسبب انجراف الديكامبا. ومع ذلك ، تستخدم الأمينات أيضًا في مبيدات الأعشاب الأخرى ، مثل الغليفوسات ، مبيدات الأعشاب الأكثر استخدامًا على مستوى العالم. بغض النظر عن مبيدات الأعشاب ، اكتشف الباحثون أن الأمينات لا تزال متطايرة.
إذا تم إطلاق الأمينات في البيئة ، فقد يكون لها تأثير سلبي على صحة الإنسان من خلال تكوين مواد محفزة للسرطان. كما أن لها تأثيرًا على كيمياء الغلاف الجوي والمناخ. نظرًا لخطرها المحتمل وانتشارها ، فإن المؤلفات العلمية مليئة بالدراسات حول كيفية إطلاقها في الغلاف الجوي - إلا عند استخدامها في تركيبات مبيدات الأعشاب.
قال باركر: "تخضع الأمينات أيضًا لتفاعلات لتكوين الجسيمات - جزيئات صغيرة يمكن أن تشق طريقها إلى الجسم عند استنشاقها". "هذه الجسيمات هي أيضًا سامة ومسرطنة" ، ولها عواقب على كيمياء الغلاف الجوي من خلال التأثير على المناخ.
"لقد نظر الباحثون في التطبيقات الصناعية والعمليات الحيوانية والمصادر البيئية للأمينات ، ولكن لم ينظر أحد إلى مبيدات الأعشاب على الإطلاق ، كما رأينا ، على الرغم من حقيقة أنه يتم رش كميات كبيرة من خلائط مبيدات الأعشاب على المحاصيل في جميع أنحاء البلاد "، قال باركر.
"لقد فوجئنا حقًا برؤية أنه تم التغاضي عن هذا المصدر."
أجرى مختبرها بحثًا حول استخدام الأمينات مع مبيدات الأعشاب في الزراعة. في تلك السيناريوهات ، تمت إضافة الأمينات لوقف تطاير مبيدات الأعشاب ديكامبا. غالبًا ما كانت هذه التقنية غير فعالة ، وانتهى الأمر بالديكامبا بالانجراف إلى المحاصيل القريبة.
المؤلف الأول ستيفن شاركي ، دكتوراه. طالب في مختبر باركر ، قاد بحثًا سابقًا يدرس تطاير dicamba من مخاليط dicamba-amine وتساءل ، "إذا كان dicamba يتطاير ، فما الذي يحدث للأمين الذي من المفترض أن يكون هناك لوقف عملية التطاير؟"
لمعرفة ذلك ، قاس شاركي التغير في كمية الأمينات الموجودة بمرور الوقت عند مزجها بمبيدات أعشاب مختلفة. النتائج؟ في جميع المخاليط ، تتطاير الأمينات من مخاليط مبيدات الأعشاب. عمل شاركي أيضًا مع مختبر برنت ويليامز ، الأستاذ المشارك في الطاقة والهندسة البيئية والكيميائية ، لتأكيد أن الأمينات تدخل المرحلة الغازية من خلائط مبيدات الأعشاب عن طريق التقاط الأمينات من الهواء لقياسها.
وأشار باركر إلى أنه في البيئات الزراعية ، لا يتم خلط الأمينات مع ديكامبا فقط ، ولكن أيضًا مع مبيدات الأعشاب الأخرى ، بما في ذلك 2,4،XNUMX-D والغليفوسات المستخدمة على نطاق واسع.
بالإضافة إلى التجارب ، قام شاركي أيضًا بتحديد كمية الأمينات التي دخلت الغلاف الجوي بالفعل ، الأمر الذي تطلب القليل من العمل الاستقصائي. استخدم مجموعتين منفصلتين من البيانات - المعدلات المقدرة لتطبيقات مبيدات الأعشاب وبيانات المسح من المزارعين الأمريكيين والتي أظهرت أي الأمينات المحددة استخدمت مع مبيدات الأعشاب المختلفة.
خلص شاركي إلى أن استخدام مبيدات الأعشاب مسؤول عن إطلاق حوالي 4 جيجا جرام (4,000 طن متري) من الأمينات سنويًا في الولايات المتحدة.
جاءت النتائج إلى حد ما بمثابة مفاجأة لباركر ، ليس فقط لأن الكيمياء لا تشير على الفور إلى أن الأمينات تتطاير بهذه الطريقة ، ولكن أيضًا لسبب عملي أكثر.
وقالت: "كان هناك عمل مكثف يبحث في الطرق المختلفة التي تدخل بها الأمينات إلى الغلاف الجوي". "لقد تم بذل الكثير من الجهد لفهم مصدر الأمينات ، ولكن البحث في استخدامها مع مبيدات الأعشاب لم يتم النظر فيه من قبل."
المرجع: "تطاير أمين من أملاح مبيدات الأعشاب: الآثار المترتبة على تركيبات مبيدات الأعشاب وكيمياء الغلاف الجوي" بقلم ستيفن م.شاركي ، وآنا م.هارتيج ، وأودري ج.دانج ، وأناميكا تشاترجي ، وبرنت ج.ويليامز ، وكيمبرلي إم باركر ، 23 سبتمبر 2022 ، العلوم البيئية والتكنولوجيا.
DOI: 10.1021 / acs.est.2c03740
تم تمويل الدراسة من قبل صندوق أبحاث البترول التابع للجمعية الكيميائية الأمريكية والمؤسسة الوطنية للعلوم.