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Wednesday, Février 1, 2023

4000 XNUMX tonnes rejetées chaque année : un produit chimique herbicide dangereux se propage dans l'air

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Un agriculteur pulvérise un herbicide sur les cultures.


Les amines peuvent avoir un effet néfaste sur la santé humaine et environnementale.

La «dérive du dicamba», ou le mouvement de l'herbicide dicamba dans l'atmosphère, peut causer des dommages involontaires aux plantes environnantes. D'autres produits chimiques, généralement des amines, sont ajoutés au dicamba pour le «verrouiller» en place et l'empêcher de se volatiliser ou de se transformer en une vapeur qui s'écoule plus facilement dans l'atmosphère.

Professeur adjoint de génie énergétique, environnemental et chimique Kimberly Parker. Crédit : Université de Washington à Saint-Louis


De nouvelles recherches ont maintenant jeté un nouvel éclairage sur cette histoire en établissant pour la première fois que ces amines elles-mêmes se volatilisent, souvent plus que le dicamba lui-même. La recherche a été menée par le laboratoire de Kimberly Parker, professeur adjoint de génie énergétique, environnemental et chimique à Université de Washington à St. Louis.

L'étude a récemment été publiée dans le journal Science et technologie de l'environnement.

La volatilisation des amines lorsqu'elles sont combinées avec le dicamba peut aider à expliquer les mécanismes qui causent la dérive du dicamba. Cependant, les amines sont également utilisées dans d'autres herbicides, tels que le glyphosate, l'herbicide le plus largement utilisé dans le monde. Indépendamment de l'herbicide, les chercheurs ont découvert que les amines se volatilisent toujours.


Si des amines sont rejetées dans l'environnement, elles peuvent avoir un impact négatif sur la santé humaine en formant des substances favorisant le cancer. Ils ont également un impact sur la chimie atmosphérique et le climat. En raison de leur danger potentiel et de leur prévalence, la littérature scientifique regorge d'études sur la manière dont ils sont rejetés dans l'atmosphère, sauf lorsqu'ils sont utilisés dans des formulations d'herbicides et d'amines.

"Les amines subissent également des réactions pour former des particules - de minuscules particules qui peuvent pénétrer dans le corps lorsqu'elles sont inhalées", a déclaré Parker. "Ces particules sont également toxiques et cancérigènes", et elles ont des conséquences sur la chimie atmosphérique en affectant le climat.

"Les chercheurs ont examiné les applications industrielles, les exploitations animales et les sources environnementales d'amines, mais personne n'a du tout examiné les herbicides, d'après ce que nous avons vu, malgré le fait que de grandes quantités de mélanges herbicide-amine sont pulvérisées sur les cultures. à travers le pays », a déclaré Parker.

"Nous avons été vraiment surpris de voir que cette source avait été négligée."


Son laboratoire a effectué des recherches sur l'utilisation des amines avec des herbicides en agriculture. Dans ces scénarios, les amines ont été ajoutées pour empêcher l'herbicide dicamba de se volatiliser. Cependant, la technique était souvent inefficace et le dicamba finissait par dériver vers les cultures voisines.

Premier auteur Stephen Sharkey, un Ph.D. étudiant du laboratoire de Parker, a mené cette recherche antérieure sur la volatilisation du dicamba à partir de mélanges dicamba-amine et s'est demandé: "Si le dicamba se volatilise, qu'arrive-t-il à l'amine qui est censée être là pour arrêter le processus de volatilisation?"

Pour le savoir, Sharkey a mesuré l'évolution de la quantité d'amines présentes au fil du temps lorsqu'elles sont mélangées à différents herbicides. Les résultats? Dans tous les mélanges, les amines se sont volatilisées à partir des mélanges herbicide-amine. Sharkey a également travaillé avec le laboratoire de Brent Williams, professeur agrégé de génie énergétique, environnemental et chimique, pour confirmer que les amines entraient dans la phase gazeuse à partir de mélanges herbicide-amine en capturant les amines de l'air pour les mesurer.

Dans les milieux agricoles, a souligné Parker, les amines ne sont pas seulement mélangées au dicamba, mais également à d'autres herbicides, notamment le 2,4-D et le glyphosate largement utilisé.

En plus de l'expérimentation, Sharkey a également quantifié la quantité d'amines qui pénétraient réellement dans l'atmosphère, ce qui a nécessité un peu de travail de détective. Il a utilisé deux ensembles de données distincts - les taux estimés d'applications d'herbicides et les données d'enquête des agriculteurs américains qui ont montré quelles amines spécifiques étaient utilisées avec différents herbicides.

Sharkey a conclu que l'utilisation d'herbicides est responsable de la libération d'environ 4 gigagrammes (4,000 XNUMX tonnes métriques) d'amines par an aux États-Unis.

Les découvertes ont quelque peu surpris Parker, non seulement parce que la chimie ne suggère pas immédiatement que les amines se volatilisent de cette manière, mais aussi pour une raison plus pratique.

"Il y a eu des travaux approfondis sur les différentes façons dont les amines pénètrent dans l'atmosphère", a-t-elle déclaré. "De nombreux efforts ont été déployés pour comprendre d'où viennent les amines, mais la recherche sur son utilisation avec des herbicides n'était tout simplement pas envisagée auparavant."



Référence : « Amine Volatilization from Herbicide Salts: Implications for Herbicide Formulations and Atmospheric Chemistry » par Stephen M. Sharkey, Anna M. Hartig, Audrey J. Dang, Anamika Chatterjee, Brent J. Williams et Kimberly M. Parker, 23 septembre 2022, Science et technologie de l'environnement.
DOI : 10.1021/acs.est.2c03740

L'étude a été financée par l'American Chemical Society Petroleum Research Fund et la National Science Foundation. 


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