每年釋放4000噸:危險的除草劑助劑胺正在空氣中傳播
研究人員發現,麥草畏(又名百草敵)會在大氣中移動,並對周圍的植物造成無意的損害。導致這些後果的通常是胺類,它加入麥草畏藥液當中以”鎖定”有效成分,防止它揮發。但尷尬的是,新的研究通過首次確定這些胺本身的揮發,經常比麥草畏本身的揮發更多。這項研究是由聖路易斯華盛頓大學能源、環境和化學工程系助理教授金伯利-帕克的實驗室進行的。這項研究最近發表在《環境科學與技術》雜誌上。
胺與麥草畏結合時的揮發可能有助於解釋導致麥草畏成分漂移的機制。然而,胺也被用於其他除草劑,如全球使用最廣泛的除草劑草甘膦。無論哪種除草劑,研究人員發現,胺類仍然會揮發。
如果胺被釋放到環境中,它們可能通過形成促癌物質對人類健康產生負面影響。它們也會對大氣化學和氣候產生影響。由於它們的潛在危險和普遍性,科學文獻中充滿了關於它們如何被釋放到大氣中的研究–除了在除草劑-胺製劑中使用時。
帕克說:”胺也會發生反應,形成微粒物質–吸入後的微小顆粒會進入人體。這些顆粒也是有毒和致癌的,而且它們通過影響氣候對大氣化學產生影響。研究人員已經研究了胺的工業應用、動物操作和環境來源,但就我們所見,根本沒有人研究過除草劑,儘管大量的除草劑-胺混合物被噴灑在全國各地的農作物上。我們很驚訝地看到,這個來源被忽視了。”
能源、環境和化學工程助理教授Kimberly Parker。資料來源:聖路易斯華盛頓大學
她的實驗室已經對農業中使用胺類除草劑的情況進行了研究。在這些情況下,加入胺類是為了阻止除草劑麥草畏的揮發。然而,這種技術往往是無效的,麥草畏最終漂到附近的農作物上。
第一作者Stephen Sharkey是Parker實驗室的博士生,他領導了早期研究麥草畏-胺混合物中麥草畏揮發的研究,他想知道:”如果麥草畏正在揮發,那麼本應在那裡阻止揮發過程的胺發生了什麼?
為了找到答案,Sharkey測量了與不同的除草劑混合時,胺的數量隨時間的變化。結果是什麼?在所有的混合物中,胺都從除草劑-胺的混合物中揮發出來了。Sharkey還與能源、環境和化學工程副教授Brent Williams的實驗室合作,通過捕捉空氣中的胺來測量,確認胺是從除草劑-胺的混合物中進入氣相的。
帕克指出,在農業環境中,胺不僅與麥草畏混合,而且還與其他除草劑混合,包括2,4-D和廣泛使用的草甘膦。
除了實驗之外,Sharkey還量化了實際進入大氣層的胺的數量,這需要進行一些調查工作。他使用了兩個獨立的數據集–除草劑的估計應用率和美國農民的調查數據,這些數據顯示了不同的除草劑使用了哪些特定的胺。
Sharkey的結論是,除草劑的使用每年在美國造成大約4000公噸胺的釋放。
這一發現讓帕克感到有些驚訝,不僅是因為化學原理並沒有立即表明胺會以這種方式揮發,而且還有一個更實際的原因。
她說:”已經有大量工作在研究胺進入大氣的不同方式。在了解胺的來源方面已經付出了很多努力,但對其在除草劑中的使用的研究以前沒有考慮過。”