Use of experimental design to investigate pesticide adsortion on ditch bed sediment and leaves in decay
Adsorption de pesticides sur des substrats de fossés : étude de l'influence de paramètres variés par la méthode des plans d'expériences
Résumé
Research programs have been developed to study the different pesticide transport and transformation mechanisms from fields to rivers. Sorption is a major process that can influence pesticide concentration in water, especially in ditches collecting surface and drainage waters. Batch experiments were used to determine sorption isotherms and Kd values for three herbicides on bed-sediment and leaves in decay that can be found in agricultural ditches. Adsorption was assessed after a 24 hour contact time with the herbicides isoproturon, diuron and diflufenican. Results revealed that adsorption is more important on dead leaves than on sediment. This can be explained by the high organic carbon content of the leaves (OC: 482 g/kg) compared with sediment (OC: 11.6 g/kg) and the relative hydrophobicities of the pesticides. Experimental design was carried out to investigate the effects of 4 parameters on herbicide sorption on sediment and leaves. The influence of bromide (used as a conservative tracer in parallel transfer experiment), initial sorbent moisture, herbicide form, i.e. active substance or formulation, and water nature has been tested. Within the parameter ranges investigated, the initial sorbent moisture and formulation were the most important factors influencing pesticide sorption on both sorbents.
Des expériences ont été menées au laboratoire afin de déterminer les propriétés d'adsorption de trois herbicides aux caractéristiques différentes (isoproturon, diuron et diflufénicanil) sur des sédiments et des feuilles mortes que l'on peut rencontrer dans des fossés d'assainissement agricole en France. Ces essais ont été réalisés en batch à l'équilibre. L'influence de divers paramètres liés aux produits, aux substrats ou à l'eau du mélange a été estimée. L'objectif de cette étude est d'évaluer en quelle mesure (a) l'ion bromure, utilisé comme traceur conservatif dans les expériences de terrain, (b) l'état d'humidité initiale du substrat qui varie avec les saisons, (c) la formulation du produit et (d) la nature de l'eau peuvent jouer un rôle significatif dans l'adsorption des herbicides, pour aider à comprendre les résultats acquis sur le terrain. Un plan d'expériences factoriel fractionnaire a été utilisé pour une évaluation rapide et optimisée de l'effet de chaque facteur testé.