spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater...

7
Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone Martin Wood, 1 * Salah Issa, 1 Miriam Albuquerque 1 and Andrew C Johnson 2 1 Department of Soil Science, The University of Reading, Whiteknights, PO Box 233, Reading RG6 6DW, UK 2 Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford, Oxfordshire OX10 8BB, UK Abstract: The aim of this study was to investigate the spatial variability in degradation and mineralization of atrazine and isoproturon in subsurface samples taken from sandy loam soils overlying gravel terraces which form part of a groundwater protection zone. Percussion drilling was used to obtain samples from 11 boreholes maximum depth 3 m). Unlabelled atrazine or isoproturon, and ring- 14 C-labelled atrazine or isoproturon were added to samples, incubated at 25 °C for up to 16 weeks, and analyzed for the residual herbicide or [ 14 C]carbon dioxide. All samples showed the potential to degrade these herbicides, although the percentage degradation decreased by a factor of 2±3 from the surface soil to a depth of 3 m. This was associated with a decrease in organic matter content, but there was no change in the potential to mineralize acetate, indicating that speci®c changes in the catabolic ability of the microbial population occurred with depth. The capacity of samples to mineralize atrazine and isoproturon to carbon dioxide decreased markedly with depth, with no mineralization potential observed at a depth of 80 cm. # 2001 Society of Chemical Industry Keywords: atrazine; isoproturon; subsurface degradation; mineralization 1 INTRODUCTION There is increasing evidence that localized but sig- ni®cant potential for degradation of pesticides exists in the unsaturated zone. 1±5 Much of this evidence is related to the herbicides atrazine and isoproturon which are amongst those pesticides most frequently detected in surface water and groundwater. 6 In order to assess the likely fate of pesticides in the environment, it is therefore important to understand the factors controlling the degradation of pesticides in the subsurface environment. However, general rela- tionships between subsoil properties and biodegra- dation rates have not been found. 5 This presents considerable problems in terms of accurately par- ameterizing pesticide leaching models for changes in degradation rate with depth. 7 Factors likely to in¯uence the rate of subsurface degradation include the possibility of cometabolism and therefore of a direct link with organic carbon content 5 and of differences in microbial community composition. 1 The possibility that accelerated degra- dation of atrazine 4 and isoproturon 8 may occur in surface soils and in subsoils further complicates our understanding. We have previously reported the potential for atrazine and isoproturon degradation in samples taken from two boreholes to a depth of 16.5m at a site in Southern England, based on laboratory dissipation studies. 1 The ®rst aim of the present study was to obtain information on the spatial variability in sub- surface degradation at this site by taking samples from a larger number of shallower boreholes. In addition, the samples were taken from an area comprising part of a groundwater protection zone. The second aim was to investigate subsurface mineralization of atrazine and isoproturon using 14 C-labelled compounds. 2 MATERIALS AND METHODS 2.1 Field sampling The study was based on a groundwater protection zone designated as a Nitrate Vulnerable Zone in Southern England. The sampling site was an area of 20 ha of arable land at The University Farm at Sonning, near Reading, overlying gravel terraces adjacent to the River Thames. Percussion drilling was used to obtain samples from 11 boreholes maxi- mum depth 3 m) in 1996. The sampling sites were chosen to represent the main differences in topography a series of river terraces) and covered the main sandy loam and loamy sand soil types classi®ed as Sonning Series and Rowland Series respectively). (Received 12 March 2001; revised version received 4 June 2001; accepted 24 July 2001) * Correspondence to: Martin Wood, Department of Soil Science, The University of Reading, Whiteknights, PO Box 233, Reading RG6 6DW, UK E-mail: [email protected] Contract/grant sponsor: Commission of the European Communities; contract/grant number: EV5V-CT93-0254 # 2001 Society of Chemical Industry. Pest Manag Sci 1526±498X/2002/$30.00 3 Pest Management Science Pest Manag Sci 58:3±9 online: 2001) DOI: 10.1002/ps.406

Upload: martin-wood

Post on 06-Jul-2016

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone

���� ���������� ���� ���� ����� � (.@:�< 9�����@ 344�;AB#@ �4��443>��*4"

Spatial variability in herbicide degradation inthe subsurface environment of a groundwaterprotection zoneMartin Wood,1� Salah Issa,1 Miriam Albuquerque1 and Andrew C Johnson2

1Department of Soil Science, The University of Reading, Whiteknights, PO Box 233, Reading RG6 6DW, UK2Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford, Oxfordshire OX10 8BB, UK

(Rec

� CoUKE-maCont

� 3

��������� � �� �� ��� ����� ��� �� ����������� �� ������� ����������� �� ����������� ���

������������� �� �������� ��� ����������� �� ���������� �� ���� ����� ��� ����� ��� �����

��������� ������ �������� ��� ��� ���� �� � ����������� ���������� ����� ���������� �������� ���

���� �� ������ �� ���� ��� �� �������� � ��� � ���� !� "��������� �������� �� �����������#

��� ����$�%&$�������� �������� �� ����������� ���� ����� �� �� ����# ��������� �� '(°& ��� �� �� �)

�����# ��� �������� ��� �� �������� �������� �� *�%&+������ �������� ��� �� ���� ����� ��

��������� �� ������� ���� ���������# ������ �� ���������� ����������� ��������� �� � ������ �� ',

��� �� ������� ���� �� � ���� �� � �� ��� ���������� ��� � �������� �� ������� ����� �������#

��� ���� ��� �� ����� �� �� ��������� �� ��������� �������# ���������� ��� �����-� ������ �� ��

��������� ������� �� �� �������� ���������� �������� ��� ����� � �������� �� �� ���� ��

��������� �������� ��� ����������� �� ������ ������� ��������� ������� ��� ����# ��� ��

������������� ��������� �������� �� � ���� �� ./� �

� '//� 0������ �� &� ���� 1�������

2�������� ��������� �������� � ������ ����������� �������������

1 INTRODUCTION����� � ��������� �������� ���� �������� �� ���

������� �������� �� ���������� � �������� ���� ��

��� ���������� ������� ���� � ��� �������� �

������� � ��� ��� ����� �������� ��� �������

����� ��� ����� ��� �������� �� ��� �����!

�������� �� ������ ����� ��� �����������"

#� ���� � �� ��� ��$��! ���� � �������� �� ���

����������% �� � �������� �������� � ���������

��� ����� ��������� ��� ���������� � �������� ��

��� � ������ ����������� &�����% ������� �����

������ ������ � �� �������� ��� �������

����� ���� ���� �� ��� ������ ��� ������

������� �� �� ��� �� ���� � ���������! ����

����������� �������� �������� ���� �� ������ ��

���������� ���� ���� ������'

(���� ��$��! � ��)����� ��� ���� � � ������

���������� ������� ��� �� ����! � ����� ���

��� �������� � � ������ ���$ ���� ������ ��� �

������� ��� � ���������� �� ���� ��� �������!

��������� ��� �� ����! ���� ����������� ������

����� � ��������* ��� �������+ ��! ���� ��

������ �� ��� �� � �� ������� ��������� ��

�������������

,� ���� �������! ������� ��� �������� ��

�������� ��� ������� ���������� �� ����� ��$��

eived 12 March 2001; revised version received 4 June 2001; accepte

rrespondence to: Martin Wood, Department of Soil Science, The Uni

il: [email protected]/grant sponsor: Commission of the European Communities; contr

44� -����! � /������� #�����!� ���� ����� � ��3"�*<+=>3

��� �� ����� � � ����� � �"��� �� � ��� ��

-������ .������% ��� � �� ����! ��������

������� ��� ��� ��� � ��� ������ ���! �� �

���� ��������� � ��� ������ ����� ����! �� � �

������ ���������� �� ��� ��� ! ��$��� ����� ���

� ������ ��� �� � ������� ������ #� �������%

��� ����� ���� ��$�� ��� �� ���� �������� ����

� � ���������� �������� ���� ��� ���� ��� ��

� ���������� � ������ ������������� � �������� ���

������� ���� �*/��� ����� �������

2 MATERIALS AND METHODS2.1 Field sampling��� ���! �� ��� � � ���������� ��������

��� ��������� � � 0������ 1������ �� 2�� ��

-������ .������� ��� ������� ��� �� �� ���� �

34�� � ��� �� ���� �� ��� 5�������! (��� ��

-�����% ���� 6������% ����!��� ������ �������

��7����� � ��� 6���� ������ 8������ ��������

�� ��� � ���� ����� ��� �� ����� 9�����

��� ����� :�; �� �<<"� ��� ������� ��� ����

���� � �������� ��� ���� ���������� �� �������!

9� ���� � ����� �������; ��� ������ ��� ���� ���!

��� ��� ���! ��� �� �!�� 9������� � -�����

-���� ��� 6����� -���� ����������!;�

d 24 July 2001�

versity of Reading, Whiteknights, PO Box 233, Reading RG6 6DW,

act/grant number: EV5V-CT93-0254

443>?:4�44 :

Page 2: Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone

� ���� �� ��

C 344��� �������� ��� ����� ����� ���� � ������

����� �� ��� � �������� ��� ������< ��� ��� �����

�� ������� � ��� ��������% ������� ��� ��� ���

��� ����� �� ����� ��� ��� ����� ���� �

������� �������� �������� � ���� ������� ��

��� �������� ��� ��������� ������ 0 ����� ��

��7����� ��� ��� ����� ������ ��� �������� � ����

��! �� ����! � ������������ B��� ��� ��� �����

�� ����� � ��� ������% ��� �������� �� ��� ���

�������� ��� �� ���� ��������� ��� ��� � ��� �����

���� ����� ���� ��� ��� ��� ��� ��������� � ���

�� ����! �� ��������� �������� -� �������� �

��� �������� �� ���� ���� ����� �� �������� �

��� ��! � ���� �������� ��� ��� ���� 9���; �

��� ��� �� ��������� -� ������ � ��� ���

�������� ���� ���� ���������! ������ ��� ���

������ � ��� ����� ���� � ��������� ������% ����������

��� ���� �� ��������� �������� �� :°/ �� �� � ��

���$�

��� �& � ��� �������� �� ���� ����� �� �������

���� � �& ����� ��� � ������� � �4� � ��������

��� 3��� � 4�4�� ������� ������� ������ B������

������ �� ���������� ! ���� ��������� �������

��� �������� ���� ������� ����� ������ ���

�����4 8������� ��� ����� ���� �� �������� ����

����� ������� ����!����

2.2 Total viable bacteria���� ��� �� ������� ���� ���������� �� ���� �����

������ 3*� � ��������� ��� ����� ��� ��� ���� !

������� ������� ������� ��� ������� ���� ��!����

! ���� 9�-C� :� �������;�3 ���� ����� ����������

-������ ����� ���� �� ����$�� �� ������������

2.3 Treatments applied-��$ ����� � ��� ����� ���� �������� ! ���

����� �44�� � �������� 9<<�<D �����!% E��!����

/����������! ��� C����� /�������% ����!���%

5F; � ������� 9<+�3D �����!% 0����� G��%

/EC �+':; �� � ����� � ������� ��� ���� �� 3°/���� �� ����� ������� �� &8G/ 9���� ����������

�� ��� �����������!; ���� �������� ! �����

������� ���� ������������ ��� ��� ����� ����� ��

���� ������������ ��������� �� �������� ��� ���

������� ��$ ����� ���� ��������� �������� ������

C� ����� � ���� �������� � �������� � :44� � ���

9������! ��; �� ������ �� � �444��� ���������

��� 7��� &�� ����� ����� �� ����� � ���� ��

������� ����������� � ��� ��� � ��������� ����������

����� ���� ���� ���� �� 3�°/ �� ��� ���$� -�����

� ��������� �������� 9��������� �� �3�°/ �� �����

��� �������� ����� ����; �� ���� ����� ���� ��

��������� ��� ����� ���� ��7���� � <4D � �����

������ �������!� ��� 7�� ���� ����� �� � ������

��$����� ���� ���$% ������ �������� ����� �����

����� ������!% ��� �������� ����� ��� �������� ��

���� �����

2.4 Herbicide extraction��� ����� � �������� � ������� ��������� ��

*

�������� �� ���������� ����� * ��� �" ���$�

���������� �4�� ����� ���� ��$�� ��� ���� 7�� ��

��������� ���� ����������������� 9<4��4 !

������ :4��;� ��� ����� ���� ��$�� ��������

�� ��� ���$ ��� ���� ����������� �� �4��� �� :444����� ���������� �� ������� ������ � 4�3��� �!��

����� ��� ���� �� 3°/ �� ����!��

��� ����������� � �������� � ������� ��

������� ! &8G/ ���� � 51 ������� �� 334��

����� �������� ! ������� ���� �����������! �

�� BA- 9:4; ����� 95������� �% ��4�*�"��;

���� � � ��� ���� � ����������������� 9'4�:4 !

�����;� ��� ����� �� ������� �� � ������ ��

����������� 93:°/ 9��;°/; ��� � � ��� ���� ����

� ��� ������ ��� ����� ����� ��7����� �� 3����A�������� ����!� ���� ������� �� � ���� ������

2.5 14C mineralization experiment(�� �� ������� ��� ��!% ����� � �� ����

��$�� ��� ��� �� � �� �4% 34% :4% *4% �4% "4% '4 ���

+4�� ����� �� ���������� � ������������� ����

���� �*/��� ����� ������� H �����*/I����������� H������*/I������� ���� ������ ���

0����� G��% J���% -���������� 9���� 3�4��4:$J

����� <+D �������������! ����;� &�� ����� ����

������ �� ������� ��� 34�� ������� ��$ ���

��� ���� �������� ���� ������ �������� ����� ���

���� �� 3°/� -���� H3��*/I������� 9"4�/������<<D �������������! ����� C������ G��� -������%

5F; �� ������ �� ������ �������� ����� ���

���� �� 3°/���� H�*/I��� � ������ ������ ��� �����������

��� � ��� ������ �� ������� ! �������� ��

��$��� ��� ���� �� ��� ����������� �������� C�� ��

������ ������ � ��� � ������ ����% �����

������� � ����� � �������������� �������

������� 9��� �� ;% ��� ������� ! � ����

������ ������ ����� � ������ � ����! � ��� �

����������� ��� ��� �� � ���� � �� ��� ������ ����!

*���� � ���� ����� � *� � �� �� � 3����

.������!�� )�$ �� � ��� �*/��� ����� ��� ����� ��*/��� ����� ������� �� ����� � ���� � ����

����������� � ��4�� ������� �� ��� � ��� ����

� 4�4:�� $��� ��! ������ �� ��� ��� -�����

��������� ! ���������� ���� �� ��������� �����

���� �� ��������� ��� �� ������ ��� ����� )�$

���� �������� � �� 5������� ����% �� ����%

��������� ���� �!������ ����� 9�4��; � ����

��� H�*/I��� � ������� C�� ���� ���� ��������

���� ������� �� ����

C�� �� � ��� ���� �!������ ����� 9���;

���� ��$�� �� ������� �������� ��� ����� ���

����������� ���� ������� ���� B������� &���� ##

���������� 9���� GFJ ���������� ������% G�������%

5F;� ��� �����������! �� ������� ���� � J��$�

��� ���� G- �<4� ����������� ������ 9J��$���

#��������% #�����% /C;� K����� �� ������� !

��� & ��� �� �����% ��� ��� ������� �����������!

��7���� ���� C������� K����� /���������

��� ������� ��������! �� ���������� ���� �

���� ����� � ���:�< 9�����@ 344�;

Page 3: Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone

������ ����������� �� �������� ����������� �� ��������� �����������

������� ����� ����� ��� ��� 9������������ ���

������; ����������� ��� ������� ��������! �� ���

�����>��$���� ������� ��� �� ��� <4D� .���

����� �� ������ ����� �� 34����

��� H�*/I��� � ������ ������ ��� �������� ��

������� ����� '% �*% :4% :'% **% ��% �+% +3% <" ���

��4 ��!% ���� ��� ������� ����! ' ��! �� 3+

��!% ��� ���� ��� ������� ����! :�* ��! �� 3� ��!�

3 RESULTS AND DISCUSSION3.1 Characteristics of borehole samples��� ������������� � ��� ����� ��$�� ��� ��� ��

����� ��� ��� �� �� �� �� C�� ��� ���� ������

� ��� ������ ������� ��7����� � ��� 6���� �����%

Table 1. Chemical and physical characteristics of samples taken from 11 borehole

��������

���� ���� �� ������� �

�������

�����

� �����

��������

���

�������

������ �� ��� ��� ��� ���� ��� �

������ � ��� ��� �� ���� ��� �

������ �� ��� ��� ��� ��� �� �

����� �� ��� ����� ��� �� ��� �

����� �� ��� ����� ��� ��� ��� �

����� ��� ��� ����� �� ��� ��� �

���� ��� ��� ����� �� �� ��� �

������ �� ��� ��� ��� ���� ��� �

������ �� ��� ��� �� ��� ��� �

������ �� ��� ��� ��� ���� ��� �

����� ��� ��� ����� ��� ��� ��� �

����� ��� ��� ����� ��� ��� �� �

����� ��� ��� ����� ��� ��� ��� �

���� ��� ��� ��� ��� �� �

����� �� ��� ��� �� ���� ��� �

����� � ��� ��� ��� ���� ��� �

����� �� ��� ��� �� ��� ��� �

���� ��� ��� ����� ��� ��� ��� �

���� ��� ��� ����� ��� ��� �� �

���� �� ��� ��� ��� �� �

��� ��� ��� ��� ��� ���

������ � ��� ��� �� ���� �� �

������ �� ��� ��� ��� ���� ��� �

������ �� ��� ��� ��� ��� ��� �

����� ��� ��� ��� ��� �� �

����� ��� ��� ��� ��� ��� �

����� �� ��� ��� ��� ��� �

���� ��� ����� ��� ��� ���

������ �� ��� ��� ��� ���� ��� �

������ �� ��� ��� ��� ���� ��� �

����� ��� �� � � �! ��� ��� ��� �

����� ��� �� � � �! ��� ��� �� �

������ �� ��� ��� �� ��� ��� �

������ �� ��� ��� ��� �� ���

������ � ��� ��� ��� ���

����� ��� ��� ��� ��� ��

����� ��� ��� ��� ��� ��

����� ��� ��� ����� ��� ��� ��

���� ��� ��� ����� ��� ��� ���

���� ����� � ���:�< 9�����@ 344�;

�� �������� �� ��� ����� � ��� ������ ��� ��� �������

� ��� ����!��� ��������� J����� -(:�-(' ����

������ � ��� ����� ������� ��� ��� �� ��� � ��

������� ���! ������������ ��� � ��)����� �� ���

���������� � ��� �� � -����� ���� 9���!

���;� J����� -(+�-(�: ���� ������ � ��� ����

������� � � ��$ � ��� ����!��� ��� ������% ������

��� � �� ��� � �� �������� �����! ���� ��� �

��)����� �� ��� ���������� � ��� �� � 6�����

���� 9���! ���;�

�& �� ��������! ������ �� ��� ����� �4�� ���

��$����� �� �����% ���� ��� ������� ���������� �����

�� ����� -(�4 9����� �& ��4�'�<;� ��� ����������

�� �& ��)��� ��� ������ � ���������� �������� �� ���

������% �� ��� ������!��� ������ � �������� ���

s at Sonning Farm, Reading

�������

��� ���� �� ������� �

�������

�����

� �����

��������

���

�������

����� �� ��� ��� ��� ���� ���

����� � ��� ��� �� ��� ���

����� �� ��� ��� ��� ���

���� ��� ��� ��� ��� ���

���� ��� ��� ����� ��� ��� ���

���� ��� ��� ����� ��� �� ��

��� ��� ��� ����� ��� ��� ���

������ �� ��� ��� �� ���� ���

������ �� ��� ��� ��� ���� ���

������ �� ��� �� ��� ���

����� ��� ��� ��� ��� ���

����� ��� ��� ��� ��� ���

����� �� ��� ��� ��� ���

���� �� ��� ����� ��� ��� ���

������ �� ��� ��� �� ���� ���

������ �� ��� ��� ��� ���� ���

������ �� �� ��� ���

����� ��� ��� �� ��� ���

����� ��� ��� ��� ��� ��

����� ��� ��� ��� �� ���

������ �� ��� ��� ��� ��� ��

������ �� ��� ��� ��� ���� ���

����� ��� ��� ��� ��� ���

����� ��� ��� ����� ��� ��� ��

����� ��� ��� ����� ��� ��� ���

���� ��� ��� ����� ��� ��� ���

������ �� ��� ��� �� ���� ���

������ �� ��� ��� ��� ���� ���

������ �� ��� ��� ��� ���

����� ��� ��� ��� ��� ���

����� ��� ��� ��� ��� ��

����� ��� ��� ����� ��� ��� ���

���� ��� ��� ����� ��� ��� ���

Page 4: Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone

Figure 1. Degradation of atrazine (percentage of original amount dissipated) in samples taken from different depths from 11 boreholes at Sonning Farm, andincubated with 5�g g�1 atrazine at 25°C in the dark for (�) 4 weeks or (�) 16 weeks. Three replicates per mean.

" ���� ����� � ���:�< 9�����@ 344�;

� ���� �� ��

Page 5: Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone

������ ����������� �� �������� ����������� �� ��������� �����������

���������� ��� ��� ������������ ������ � ��� ����$

������!��� ��� �������

��� ������ ������ ������ � ��� ����� ��

������ �� ��� ������ ����� ��� �������� ���$���!

�� 3��*4�� �����% ���� � ������� ������� ���

�44��� ��� ���! ��� ������ ����� 9-(:�-(';

�������� �� � ����� ��� ����� � ������ ������ �

��� ���! ��� ������ ����� 9-(+�-(�:; ��� �

��� ������ ���! ������ �� ��� ���! ��� ������

J��� �����������! ��4�� �� ����� ��������

��4�3�4� $��� ������ �������

��� ��� �� � ��� �� ����������� �������

���������� ! ������� ����� ���� �������� ! �

����� � �4��44 ��� ��� ������ ����� � ���

� ������ ����� ��$�� ��� ����� -(:�-('

9���! ��� ������ ��;� ��� ��� �� � ������� ��

����� ��$�� ��� ����� -(+�-(�: ���� ��

�������� ���� ������ C�� ����� �������� �� ����

�4* ������ ���� �� � ������ ����� ���������

��� �4' ������� #� ����� ��$�� ��� ����� ����

������ ������ ������ ������ �� ��� ������ ��

9-(:�-('; ����� �� � �������� �� �������� ��� ��

���� ������� �� ������ ������ ������% �� �� ���

����� ���� ������� ��� ������ 9-(+�-(�:; �����

�� � ���������� ������ ���� ����� ���

Figure 2. Degradation of isoproturon (percentage of original amount dissipated) in sincubated with 5�g g�1 isoproturon at 25°C in the dark for (�) 4 weeks or (�) 16

���� ����� � ���:�< 9�����@ 344�;

3.2 Degradation of atrazine and isoproturon��� ����� � ��� ����� �������� �� ���������

����� ����� �" ���$ �� ������� ���� +4D � ���

����� ������� 9���� �� ���;� #������ ��������

����������! ����� ������� � ��� ����� ���� <3�

<'D�3 ��� ��������� ������! � ��� ��� ����� �����

�" ���$ ��! � ��� � �������� �������� � �

����������! ���� ������� ������ ��� ���� ����

������ ��������% �������� �� ���� � 34D �� ���

������ ����� �� ����� ���� � ���� ��� ��������

����

C�� ����� ����� ���� ���������� � �����

���� ����� �" ���$ ������ �� ����� ��� �����

-(* ��� ��4�� 9(�� �;� ����� �� � ����� ��

��������� ���������� ���� ����� �� ��� �����%

������ �� ��� :�4�� ����� ��� ����� -(�3

����� �������� �������� � ������! � ��� ������

������ -������ ����� ���� ������� �� �� ����

����� �� ��� ����� -������ ����� ���� ����� ����

����� ����� * ���$ ��� �" ���$ ���� �����

����� ���� ��������� 9��4�4�; ���������� ������

�����% ���� ��� ������ ����� ��� �����

-(' ��� -(�3 ����� ����������� ���������� �

�������� 9�<4D ���������� ������ * ���$;% ����

�� ���� �� ��� ����� � *4��4D� C����������

amples taken from different depths from 6 boreholes at Sonning Farm, andweeks. Three replicates per mean.

'

Page 6: Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone

� ���� �� ��

���������� � �������� �� � ������ ����� ��� �

���! � ����� �� J������ �� �� ��� ��������* ���

����������� ���������� � �������� ����� ���� ��!

� ��� � ��� ���� ��� ����! � �������� ���������� �

��� �� 9��� ���������� ������ * !��� ���� �

�������;�

C ������ ������� �� ����� �� �������

���������� 9(�� 3;� C�� ����� ���� ���������

���� ��� ���������� � ��� ��� ����� ����� �" ���$%

��� ���������� ���������� �������� ! � ����� �

3�: ������ ������ ��� :� ������ ����� �� �

�������� � ����������� ���������� � ������� ��

���� ������ �� ����������% ��� ����� ����� ����

����������� �������� ���������� 9������ �����

��� -(' ��� -(�3; ��� �� �� �����������

���������� � ��������

J�� ���������� ���������� ��� ������ ������

������ �������� ���� �����% ��� � ��������� ������

���������� ������ ���� �� ����� �� �� �����

�� ��� ����� ����� 9(�� :;� &�����% �������� ��

������ ������ ������ �������� �� �� ��� �'D �

��� �������� �� ���������� ���� �� �������� ���

������� ����������!� ��� ������ � ������ ������

� � ������ ���������� ���� � ��$��! � � ��������

��� ���$�� � ��� ������� � ��� ���� ��� ����

�����% ������ ���� � ������ ������ � ������ � �������

3.3 Mineralization studiesC������� �������������% � ��������� ! ��� ������

��� � H�*/I��� � ������% �������� ����������!

9��4�4�; ���� ����� 9(�� *�;� C���� ��4 ��! �

���� ����% �����������! 3�D � ��� �*/ ����� ��

�������� � H�*/I��� � ������ ������ ��� ���

����� ��$�� ��� ��� ����� 34�� � ��� ������ (�

����� ��$�� ��� :4�� ����� �� �� �� ���

�� ��������� ������ ���������% �� �! ��� � ���

���������� ����� ���� � ������������������

������������ #� ����� ��� � ����� � 34�

*4�� �������� �������� � � ����� � �������� � ��

������ �����% ���� � ������� ���������� �� ����

� ��������� ����� �� ����� ��� *4�+4��

Figure 3. Relationship between degradation (percentage of originalamount dissipated after 4 weeks incubation in the laboratory) of � atrazine(72 samples taken from 11 boreholes) and � isoproturon (40 samplestaken from 6 boreholes) and organic matter content of the samples.

+

������ -����� ��$�� ��� � ����� � '4�+4��

���� � ������������� � ���������

��� ������� � ������� ������������� ����

����� �� ������ � ���� � ��������% ������� ���

���� � ������������� �� �����������! ��� ����

����� �� ������� 9(�� * ;� 0 ���� �������������

�� �������� �� ����� ��$�� ��� '4�+4�� ������

-������ ���� �� �������� ��� ������� ���� ���

������� �� ����� ��$�� ��� � ���! � ����� ��

A�����$�:

Figure 4. Mineralization of three compounds, measured as the percentageof 14C added recovered as [14C]carbon dioxide, in samples taken fromdifferent depths from one borehole and incubated in the laboratory (tworeplicates per mean) with: (a) ring-labelled atrazine, (b) ring-labelledisoproturon, (c) acetate.

���� ����� � ���:�< 9�����@ 344�;

Page 7: Spatial variability in herbicide degradation in the subsurface environment of a groundwater protection zone

������ ����������� �� �������� ����������� �� ��������� �����������

#� ������ � ��� �� ��� �����% ������������� �

������� �� ����� �� ����� ��$�� ��� ��� �����

9(�� *�;� C������ ����� �� � ��������� 9��4�4�;

������� �� ��� ���� � ������������� ���� �����% ���

���� � ������������� � ������� �� ��� ����� �� �����

���� ���� � �������� ��� �������% ���� :4�*4D �

��� �*/ ����� �������� � H�*/I��� � ������ �����

3� ��!� ��� �������� ���� ��� � ����! � ����������

�������� � ������� � �� �������! ������� � ���

������� ���� ��� �������! � ��� ���� ��� ������

����

��� � ���� � ���� ������������� � �������� ���

������� �� � ����� � ����� �44��% ��� ���

������� ���� ���� ������ � ������ �����

��� ����������% �������� ���� ���������� �� ���

������� ������ ��� ����� � ��� ���!�

ACKNOWLEDGEMENTS��� ��7��� �� ������ ! ��� /����� � ���

.������ /�������� 9/������ 0 .1�1�/�<:�

43�*;� ,� ��� �������� � C A��� 9#������� �

&!����!% 5F; �� ������ ������� �� �������

������

REFERENCES� #� - ��� ,� �% A��������� � �������� ��� ������� ��

���� ����� � ���:�< 9�����@ 344�;

��� ���������� ���@ � ���! ��� -������ .������� �����

� ((@�:<��*� 9�<<<;�

3 #� -% ,� �% 8������ G% 1�������!��� 1% A�$� /%

1���������� -% E!�� 2% J� ��! � ��� F���� L% 8�������

���������� � �������� �� ��� ���������� ���@ � ����������

���! �� ��� .������ �������� ����� � (/@<<��4: 9�<<';�

: G���� G% -����� - ��� C����� L% ������% �������%

��� �������� �� ��� � �� � ���! � �����@ �������� ����� ����

� ������������� ��������� ������� � ������ %@3*3"�3*:4

93444;�

* 1�������!��� 1% A� ����� 8 ��� 8������ G% C����������

���������� ��� ������������� � �������� �� ������ ���

� ������ �� ��������� ����� � %3@3:'�3*3 9�<<';�

� ,����� &8G% G��� FL% A!� L- ��� G��� (L% �������������

� 3%*�A ��� �������� �� ��� ���������� ��� � � ���! ���

��� ��� ���� ������ '.@<+<�<<" 9�<<";�

" .$� F6% 8������� �� ��� � ����� ���������� �� .������ ���

,���� �������� ������� 4@���34 9�<<";�

' J���� �L% L���� 0L ��� ,������ 6L% -�������� � �����

������� ��� ������� ������� �� � ����! ���! �� ����

��� �C/6B ����� ������ ��� ����� ����� � %@+:��+**

9�<<';�

+ /� G% ,��$�� C ��� ,���� -L% .������� �� ��� �����������

���������� � ������� �� ��� ����� � %.@3�:�3"4

9�<<";�

< A��� CL% C� ��� ����� ����� �� ����� ������� ��� ���

������ �����% ����� �����������% L�����!% �<+<% �� :3�:��

�4 �����! L% ��� ������������ � ������ ��� � �� �� ��� �����

��������� ! ��� � �/@:�"�:3" 9�<�4;�

�� 6���� AG% ��� ����" ������� ��� #����������% G�����%

&���� 9�<<*;�

�3 ������ LF% /������ � ���� ����� �� ���� � ��� ��

�������� ��� ���� ������ 4@*4��*43 9�<'�;�

<