Column Leaching Experiments for Aged Residues of Pesticides: Interpretation and Criteria

Abstract

In de landen van de Europese gemeenschap worden door de nationale overheden verscheidene experimenten voorgeschreven om de omzetting en het transport van pesticiden te karakteriseren. Een van deze experimenten, de kolomstudie verouderd residu (Aged Residue Leaching test), wordt uitgevoerd om het risico van uitspoeling van pesticiden en daaruit ontstane metabolieten te beoordelen. Dit rapport geeft een mathematische beschrijving van de dynamische processen die zich voordoen bij dit experiment. Er wordt een interpretatiemethode voorgesteld om de resultaten van de experimenten te vertalen naar stofeigenschappen zoals halfwaardetijd, vormingsfractie en sorptiecoefficient in grond. Deze stofeigenschappen kunnen gebruikt worden om met simulatiemodellen een risicoanalyse uit te voeren onder realistische milieuscenario's. De interpretatiemethode maakt gebruik van het PESTRAS-model, een simulatiemodel dat transport, transformatie, afbraak en sorptie van organische verontreinigingen in de bodem beschrijft. Het model wordt toegepast in de omgekeerde volgorde: de systeemparameters waarin men geinteresseerd is worden afgeleid uit de (gemeten) uitvoervariabelen. Er wordt geconcludeerd dat de nieuwe interpretatiemethode beter geschikt is om de resultaten van de ARL-test te verwerken dan de bestaande methoden. Vooral als aandacht wordt gegeven in het experiment aan documentatie van de experimentele condities en als voldoende metingen worden uitgevoerd kunnen relatief nauwkeurige schattingen worden gemaakt van de parameters.

National authorities in European countries prescribe several experiments to assess the transformation and leaching potential of pesticides. One of these experiments, the aged residue leaching test (ARL test), is required to assess the risk of leaching of pesticides and their metabolites to groundwater. This report gives a mathematical description of the dynamic processes occurring during the experiment. An interpretation method is proposed to translate the results of these experiments to compound properties such as half-life, formation fraction, and sorption coefficient in the soil. These data can be used in simulation models to perform risk analysis using realistic environmental scenarios. The interpretation method employs the PESTRAS model, which is a simulation model describing transport, transformation, degradation and sorption of organic contaminants in soil. The model is used in the inverse way: the system parameters of interest are derived from output variables. It is concluded that the newly proposed interpretation method is more suitable to analyze results of ARL tests than the traditional approaches. Especially, if attention is given to the documentation of the experimental conditions and if sufficient measurements are performed, relatively accurate estimates of the parameters of interest can be made.