Protokolle für die Quantifizierung tragbare Pestizidrückstände in Turfgrass Systeme
Summary
Übertragbar Pestizidrückstände Experimente in turfgrass Systeme sind integrale Bestandteile der menschlichen Risikoexpositionsabschätzungen. Experimentelle Ansätze übertragbar Rückstände zu messen sollte auf die menschliche Interaktion von Interesse und turfgrass Systemdynamik angepasst werden. Drei übertragbar Pestizidrückstände Protokolle werden vorgestellt und die Eignung über drei turfgrass Systeme wird diskutiert.
Abstract
Pflanzenbeständen in etablierten turfgrass Systeme können eine nennenswerte Menge an Pestiziden besprüht abfangen, die durch verschiedene Wege an den Menschen übertragen werden können. Aus diesem Grund werden für die Registrierung und Ummeldung von der United States Environmental Protection Agency (US-EPA) übertragbar Pestizidrückstandsversuche erforderlich. Obwohl solche Versuche erforderlich sind, wird begrenzte Spezifität experimentellen Ansatz erforderlich betreffen. Experimentelle Ansätze Pestizid Übertragung auf den Menschen zu beurteilen Hand einschließlich mit Baumwollhandschuhen Abwischen, modifizierte California Rolle und Fußball Rolle (Kugel gewickelt mit Sorbens Streifen) über drei behandelten turfgrass Spezies (eine Rolle bekannter Masse über Baumwolltuch bewegt) (kriechend bentgrass, Hybrid-Hunds und Rohrschwingel, gehalten bei 0,4, 5 und 9 cm, jeweils) werden vorgestellt. Die modifizierte California Walze ist die am intensivsten genutzt Ansatz bisher und ist am besten geeignet für den Einsatz bei niedrigen Mähen Höhenaufgrund seiner Reproduzierbarkeit und großer Stichprobenraum. Die Fußball Rolle ist eine weniger aggressive Übertragungs Ansatz; jedoch ahmt es ein sehr häufiges Vorkommen in der populärsten internationalen Sport und hat viele Auswirkungen auf die nondietary Pestizidbelastung von Hand-zu-Mund-Kontakt. Darüber hinaus kann dieser Ansatz für andere sportliche Aktivitäten mit begrenzten Änderung angepasst werden. Handwisch ist der beste Ansatz Pestizide bei höheren Mähen Höhen zu übertragen, als Rollenbasierte Ansätze können Klingen lag über; es ist jedoch mehr subjektiv aufgrund variabler Abtastzeit Druck. Nutzen dieser Methoden über turfgrass Arten vorgestellt, und weitere Überlegungen übertragbar Pestizidrückstände Forschung in turfgrass Systeme besprochen zu leiten.
Introduction
Turfgrasses sind in den angrenzenden Vereinigten Staaten (US) auf über 16,3 Mio. ha angebaut – mehr als die kombinierte Fläche der bewässerten Körnermais [(Zea Mays L.) 2,5 Mio. ha], Sojabohnen [(Glycine max L.) 2,1 Mio. ha] und Baumwolle [(Gossypium hirsutum L.) 0,9 Mio. ha] – und werden von der Öffentlichkeit mit Landnutzungen einschließlich Sportplätze, Gewerbe / Wohn Rasen, Golfplätze und Parks 1, 2 verwendet werden . Sie bieten viele positive gesellschaftliche Attribute einschließlich Staubkontrolle, Wärmeabfuhr, Freizeitflächen und Bodenstabilisierung. Schädlings Eingriff kann jedoch auftreten , was die Verwendung von Pestiziden (s) benötigt 3 den Rasen auf ein akzeptables Niveau zu halten.
Pflanzenbeständen in etablierten turfgrass Systeme abfangen versprüht Pestizide. Mensch-Pestizidbelastung ist möglich, über verschiedene Wege, einschließlich von behandelten Übertragung vegetation direkt auf den Menschen, sowie durch indirekte Wege, wie der Übertragung auf Wartungsausrüstung, Haustiere und Freizeitartikel 4, 5. Um die Behebung solcher Bedenken, müssen die Menschenpestizidexposition Risikobewertungen durchgeführt werden , vor der Pestizid – Registrierung und Neuregistrierung in den USA 6 , um die Natur und die Wahrscheinlichkeit von negativen gesundheitlichen Auswirkungen nach Exposition gegenüber kontaminierten Umweltmedien zu schätzen. Innerhalb der beruflichen und häusliche Exposition Prüfrichtlinien beschäftigt derzeit von der US – EPA, Blatt- übertragbar Rest Verlusttests (OPPTS 875,2100) werden durchgeführt , um Pestizidrückstände auf den behandelten Oberflächen zu quantifizieren , die durch verschiedene Prozesse auf der menschlichen Haut / Kleidung übertragen werden können oder 7 inhaliert, 8.
Bisherige Forschungsanstrengungen wurden mehrere Blatt übertragbar Pestizidrückstandsmethoden verglichen including eine California Rolle (eine Rolle bekannter Masse über Baumwolltuch zu bewegen), ziehen Schlitten (ein fester Gegenstand bekannter Masse mit einem Stück Stoff ziehen, um es angebracht ist), Polyurethan-Schaumstoffrolle (eine Rolle bekannter Masse bewegt sich mit Polyurethanschaum bedeckt ) und Schuh – Shuffling (Baumwolle Mulltuch auf Schuhe) angebracht, die alle durchgeführt in einem bekannten Gebiet von pestizid behandelt turfgrass 9, 10, 11, 12 sind. Von den oben genannten Verfahren, Kalifornien rollenbasierte Ansätze bieten die wiederholbare Ansatz Blatt- übertragbar Pestizidrückstände zu quantifizieren; jedoch vergleichsweise aggressiver Ansätze wie Schuh schlurfenden mehr Pestizidrückstände übertragen, die auch Nutzen bei der Risikobewertung hat. Handwischverfahren bieten eine vergleichsweise verbesserte Fähigkeit, einzigartig zu kontaktieren behandelt turfgrass Vegetation Oberflächen. Diese Methode bietet mehr anwendbar Daten für nondietary Pestizid Einnahme, wie Hand-zu-Mund-Kontakt ist ein gemeinsamer Prozess mit diesem Expositionspfad verbunden.
Turfgrass Vordach Dynamik stark variieren sowohl zwischen den Arten und Verwendung Standorten. Arten variieren häufig in Wuchs und Jahreszeit sowie Klinge Textur und Dichte, die Pestizid – Spray Abfangen beeinflussen und physiologische Prozesse 3, 13. Management-Eingänge können erhebliche Unterschiede zwischen den Betriebsstandorte variieren und innerhalb einer Anwendung Website basierend auf ortsspezifische Erwartungen. Zum Beispiel Hunds (Cynodon spp.) In angepassten Klimazonen als Golfplatz Putting Green Oberfläche verwendet , die typischerweise bewässert und gemäht> 5 – mal pro Woche (Ausschnitte gesammelt) bei 0,3 bis 0,4 cm, sowie eine nonirrigated Dienstprogramm Bodenabdeckung die gemäht werden kann, <1 mal pro Woche (Schnittgut zurückgegeben) mit 1,5 bis 6,3 cm. Frühere Untersuchungen haben übertragbar Blatt- Pestizidrückstände gezeigt zwischen den Arten innerhalb einer Verwendungsstelle variieren kann,und wird durch die Bewässerung und Mähen Praktiken 14, 15 betroffen. Letztlich Variabilität zwischen turfgrass Systemen hemmt die Implementierung einer universellen Methode übertragbar Blatt- Pestizidrückstände zu quantifizieren. Daher Auswahlmethode zur Optimierung Einschätzungen menschlichen Risiko sollte Pestizid-, Prozess-, orts- und speziesspezifische Kriterien umfassen. Das Ziel dieser Studie war es, verschiedene Methoden charakterisieren übertragbar Blatt- Pestizidrückstände zu quantifizieren, und markieren Bedingungen, die berücksichtigt werden sollten, wenn ein Verfahren für ein gegebenes Experiment ausgewählt wird.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Regulierung Agenturen haben keine bestimmte Methode zur Quantifizierung übertragbar Pestizidrückständen aus turfgrass identifiziert. Diese Forschung unterstützt die Verwendung verschiedener Methoden, die auf Site- und Expositionsprozessspezifischen Kriterien, wie sie alle Nutzen für die menschliche Risikobewertungen haben. Doch sie alle haben ihre Grenzen, die Forscher sollten ihre Verwendung vor cognizant sein. Schließlich turfgrass Spezies ist kein Standortauswahlparameter zur Zeit in übertragbar Pestizidr?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Khalied Ahmed, Laney McKnight und Drew Pinnix für Feld- und Laborhilfe, sowie der See Wheeler Turfgrass Field Laboratory Support-Mitarbeiter, darunter Dustin Corbett und Marty Parish, Forschungsbereiche für die Pflege. Diese Arbeit wurde teilweise von der North Carolina State University Center for Turfgrass Umweltforschung und Bildung unterstützt.
Materials
| General | — | — |
| Nitrile gloves | Any | NA |
| Coolers | Any | NA |
| Turf paint | Any | NA |
| Field plot measuring equipment | Any | NA |
| Protective foot apparel | Any | NA |
| Whatman 3 MM Chr Chromatography Paper | Fisher Scientific | 05-716-3E |
| Name | Company | Catalog Number |
| Ball roll | — | — |
| PVC pipe (5 cm inner diameter) | Home Depot | 531137 |
| Hacksaw for PVC cutting | Any | NA |
| 90 degree elbow (5 cm inner diameter) | Home Depot | RCE-2000-S |
| Tee coupler (5 cm inner diameter) | Home Depot | PVC024001600HD |
| PVC adhesive | Any | NA |
| Lag bolt (0.6 cm diameter by 7 cm length) | Home Depot | 801366 |
| Size 4 soccer ball | Any | NA |
| Pressure gauge | Any | NA |
| Hand air pump | Any | NA |
| Fabric scissors | Any | NA |
| Scott Rags-In-A-Box | Uline | S-12809 |
| Adhesive tape | Any | NA |
| 8 oz sealable glass jar | Any | NA |
| Name | Company | Catalog Number |
| Hand wipe | — | — |
| 100% cotton heavyweight inspection gloves | Uline | S-19284 |
| Digital camera | Any | NA |
| ImageJ software | National Institutes of Health | https://imagej.nih.gov/ij/ |
| Digital scale that measures up to 400 g | Any | NA |
| Stopwatch | Any | NA |
| Plastic bucket (23 cm diameter) | Home Depot | 209313 |
| 16 oz sealable glass jar | Any | NA |
| Name | Company | Catalog Number |
| Modifed California roller | — | — |
| Metal conduit (1.25 cm diameter by 1.8 m length) | Home Depot | 101543 |
| PVC pipe (10 cm inner diameter) | Home Depot | 531103 |
| Sand + reebar to bring roller to 14.5 kg | Any | NA |
| PVC plug | Home Depot | 33403D |
| Polyurethane foam sheet (1.25 cm thick) to cover PVC pipe | Any | NA |
| 6 mm painter's plastic | Any | NA |
| Plexiglass sheet (107 cm length by 76 cm width by 0.6 cm thick) | Any | NA |
| Toggle clamps | Any | NA |
| Metal nails (10 to 15 cm length) to secure frame to ground | Any | NA |
| 100% cotton sheets (> 200 threadcount) | Any | NA |
| Tweezers | Any | NA |
| 32 oz sealable glass jar | Any | NA |
| Name | Company | Catalog Number |
| Turfgrass vegetation core collection | — | — |
| Lever action golf course cup cutter | Par Aide Product Company | 1001-1 |
| Knife | Any | NA |
| Fiskars Herb Scissors | Home Depot | 96086966J |
| Turf plug plastic container | Any | NA |
References
- Milesi, C. Mapping and modeling the biogeochemical cycling of turf grasses in the United States. Environ. Manag. 36, 426-438 (2005).
- Turgeon, A. J. . Turfgrass management. , (2008).
- Cisar, J. L., Synder, R. H., Sartain, J. B., Borgert, C. J. Dislodgeable residues of chloropyrifos and isazofos and implications for golfer exposure. Int. Turf. Soc. 9, 12-18 (2001).
- Morgan, M. K. Adult and children’s exposure to 2,4-D from multiple sources and pathways. J. Expos. Sci. Environ. Epidemiol. 18 (5), 486-494 (2008).
- . Overview of Risk assessment in the Pesticide Program [Internet] Available from: https://www.regulations.gov/document?D=EPA-HQ-OPPT-2009-0157-0003 (2016)
- . OCSPP Harmonized Test Guidelines – Master List [Internet] Available from: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-11/documents/ocspp-testguidelines_masterlist-2015-11-19.pdf (2015)
- . Occupational and Residential Exposure Test Guidelines – OPPTS 875.1100 Dermal Exposure – Outdoor Available from: https://www.epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/overview-risk-assessment-pesticide-program (1996)
- Fuller, R. Modified California roller for measuring transferable residues on treated turfgrass. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 67 (6), 787-794 (2001).
- Klonne, D. Comparative study of five transferable turf residue methods. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 67 (6), 771-779 (2001).
- Rosenheck, L. Determination of a standardized sampling technique for pesticide transferable turf residues. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 67 (6), 780-786 (2001).
- Kim, D. S., Marshall, E. J. P., Brain, P., Caseley, J. C. Effects of crop canopy structure on herbicide deposition and performance. Weed Res. 51 (3), 310-320 (2011).
- Jeffries, M. D. Factors influencing dislodgeable 2,4-D plant residues from hybrid bermudagrass (Cynodon dactylon L. x C. transvaalensis.) athletic fields. PLoS One. 11 (2), 1-16 (2016).
- Sears, M. K., Bowhey, C., Braun, H., Stephenson, G. R. Dislodgeable residues and persistence of diazinon, chloropyrifos and isofenphos following their application to turfgrass. Pestic. Sci. 20 (3), 223-232 (1987).
- Campillo, C., Prieto, M. H., Daza, C., Mońino, M. J., García, M. I. Using digital images to characterize canopy coverage and light interception in a processing tomato crop. HortSci. 43 (6), 1780-1786 (2008).
