Spridning av ogräsmedel påverkas av tungmetaller och mineraler

Glyfosat är det aktiva ämnet i många kommersiella ogräsmedel, till exempel Roundup. Under vissa omständigheter har det visat sig att glyfosat kan spridas med vattenströmmar och även röra sig genom marken ned till grundvattnet. Väl där kan det föras vidare, långt ifrån den plats där det använts.
– Om allt går som det ska bryts glyfosat snabbt ned av mikroorganismer, men blir det ett överskott av ämnet kan det spridas till oönskade områden och ta död på växtligheten, säger Caroline Jonsson.
Hon presenterar i sin avhandling datamodeller för att förutsäga vad som händer med glyfosat i vattenlösningar men även vid gränsytor mellan vattenlösningar och mineralpartiklar.

De kemikalier som har vidsträckt geografisk spridning och som är svårnedbrytbara och därför ligger kvar länge i naturen utgör de största riskerna för miljön. Glyfosat bildar kemiska föreningar med tungmetaller i vattenlösningar och kan på så sätt bli mer svårnedbrytbart. Både glyfosat och föreningar mellan metall och glyfosat kan dessutom fastna på ytan av mineralpartiklar, något som kallas för adsorption.
– Adsorption kan leda till att att glyfosat blir mer svårnedbrytbart. Det kan också föra med sig att både glyfosat och metaller inte sprids så lätt i mark och vatten, eftersom fastläggning i jordar och sediment ökar om ämnet fastnar vid en mineralpartikel, säger Caroline Jonsson.

Caroline Jonsson har i sin avhandling studerat de reaktioner som sker mellan glyfosat och metallerna kadmium och aluminium i vattenlösning. Dessutom har hon undersökt hur glyfosat och kadmium adsorberas på tre olika mineralytor: götit (ett järnmineral), åldrad gamma-alumina (ett aluminiummineral) och manganit (ett manganmineral).

Generellt tyder resultaten på att glyfosat binder starkt till mineralytor i såväl sura som basiska miljöer. Ju mer basisk miljön är, t ex i mark och vatten med kalkrik berggrund, desto mindre benägenhet har glyfosat att fastna på en mineralyta. Detta beror på att en basisk yta blir mer negativt laddad och det blir då svårare för den negativt laddade glyfosatmolekylen att fastna på ytan. Finns det däremot positivt laddade metaller närvarande är det enklare för glyfosat att fastna på mineralytan, eftersom glyfosat då binds tillsammans med metallen till ytan.

Caroline Jonsson (född Norgren) kommer ursprungligen från Lerums kommun i Västergötland. Hon studerade kemi vid Göteborgs universitet och flyttade därefter till Umeå där hon påbörjade sina forskarstudier i kemi.

Fredagen den 27 april försvarar Caroline Jonsson, Kemiska institutionen, Umeå universitet, sin avhandling med titeln ”Modeling of glyphosate and metal-glyphosate speciation in solution and at solution-mineral interfaces”. Svensk titel: Modellering av glyfosat och metall/glyfosat-föreningar i vattenlösning och vid gränsskiktet mellan vattenlösning och mineralytor. Disputationen äger rum kl 10.00 i sal KB3B1, KBC-huset, Umeå universitet. Fakultetsopponent är Dr. Bernd Nowack, Technology and Society Laboratory, EMPA – Materials Science & Technology, St. Gallen, Schweiz. Avhandlingen försvaras på engelska.

Kontaktinformation
För mer information kontakta gärna Caroline Jonsson:
Telefon: 090-786 60 72
E-post: caroline.jonsson@chem.umu.se