Évaluation de la fixation sur quelques sols des dérivés du diuron, de l'atrazine et de la simazine seuls ou en mélange

Evaluation of the fixing on some soils of diuron, atrazine and simazine by-products alone or in mixture

Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement Faculté des Sciences de Limoges, 123 avenue Albert Thomas, 87060 LIMOGES cedex

Résumé

La contamination des sols et des eaux par les herbicides et leurs dérivés est devenue une situation préoccupante qui nécessite plus que jamais la plus grande attention. Dans l'environnement, le devenir de ces produits est gouverné par de nombreux processus dont les phénomènes de rétention. Le travail entrepris a pour objectif d'étudier la rétention du diuron, de l'atrazine, de la simazine et de leurs dérivés dans les sols à l'aide d'essais cinétiques et d'isothermes de fixation. Les résultats rapportent des observations similaires entre les cinétiques et les isothermes de fixation. Les coefficients d'adsorption obtenus à partir des représentations directes (K_D) et suivant le modèle de Freundlich des isothermes révèlent que tous les composés sont mieux retenus sur les sols et les horizons les plus riches en matière organique. L'utilisation du coefficient K_CO, permettant de considérer la rétention et intrinsèquement la mobilité comme facteur uniquement du carbone organique du sol, permet de proposer un comportement général des composés sur les sols. Défait, il apparaît que les s-triazines (K_COatrazine = 155L.kg^-1 et K_COsimazine = 120 L.kg^-l) et surtout leurs dérivés déalkylés (dééthylatrazine, déisopropylatrazine et dédialkylatrazine) sont très peu retenus par les sols, au contraire des dérivés hydroxylés (hydroxyatrazine et ammeline). La fixation d'un mélange laisse entrevoir des compétitions entre l'atrazine - la dééthylatrazine qui favoriseraient une augmentation de leurs mobilités. Le diuron (K_COdiuron = 520 L.kg^-1), est moins retenu que ses dérivés (dichlorophénylméthyl-urée, dichlorophényl-urée et 3-4 dichloroaniline), mais ces derniers s'avèrent tout de même mobiles, surtout s'ils se retrouvent dans un mélange. En effet, le diuron et ses dérivés déméthylés apparaissent compétiteurs pour l'adsorption dans les sols alors que la 3-4 dichloroaniline ne souffre d'aucune compétition et verrait même sa rétention facilitée dans des mélanges peu concentrés.

Abstract

Reported incidents on pesticide contamination of the environment or on adverse environmental effects from pesticide use can often be traced to improber application or inappropriate practices. Contamination of soils and waters by herbicides and their by-products become an alarming situation which requires the most important attention. The environmental behavior of these products is controlled by many processes of which most important are the retention phenomena. The aim of this work was to study the retention of diuron, atrazine, simazine and their by-products by the realization of kinetics tests and fixation isotherms, in order to compare the fixation and mobility of these herbicides and theirs derivates using soil samples of varied organic matter content. S-triazines are widely used herbicides to control a variety of broadleaf weeds infesting corn, sorghum and other crops. Diuron is a substitued phenylurea herbicide used widely for long-term pre-emergence weed control in non-crop areas and also in a range of tree crops. The results of kinetics tests and fixation isotherms show similar observations. The fixation coefficients obtained according to the direct representation (K_D) and the Freundlich model (K_F) pointed out that these compounds are better retained on the soils and horizons with the richest organic matter content. The determination of a coefficient K_OC, by which one considers that organic carbon is the only responsible for adsorption, gives a general behavior of products on soils. In fact, it appears that s-triazines (K_OCatrazine = 155 L.kg-1 et K_OCsimazine = 120 L.kg-1) and especially their dealkylated by-products (deethylatrazine, deisopropylatrazine and dedialkylatedatrazine) were very little retained on soils, but on the contrary their hydroxylated derivatives (hydroxyatrazine and ammeline) were very well fixed. Possibilities of competitions between atrazine and deethylatrazine were showed by the study of the comportement of mixture. These competitions increase their mobiliy howether none proportionality can be drawn. As for the diuron (K_OCdiuron = 520 L.kg-1), it was less retained than its by-products (dichlorophenylmethyl-uree, dichlorophenyl-uree and 3-4 dichloroaniline), but theses ones are nethertheless mobile, especially if they are in mixture. Indeed diuron and its demethylated by-products appear being competitors in fixation on soils whereas 3-4 dichloroaniline does not suffer from any interference. Diuron and its demethylated by-products may use the same interactions or the same sites to be fixed. This work underline the complexity and variability of fixation phenomena.