Spatial Control of Microbial Pesticide Degradation in Soil: A Model-Based Scenario Analysis

环境科学 杀虫剂 降级(电信) 农药降解 环境化学 环境工程 土壤科学 化学 生态学 工程类 生物 电信
作者
Erik Schwarz,Swamini Khurana,Arjun Chakrawal,Luciana Chavez Rodriguez,Johannes Wirsching,Thilo Streck,Stefano Manzoni,Martin Thullner,Holger Pagel
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (20): 14427-14438 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c03397
摘要

Microbial pesticide degraders are heterogeneously distributed in soil. Their spatial aggregation at the millimeter scale reduces the frequency of degrader-pesticide encounter and can introduce transport limitations to pesticide degradation. We simulated reactive pesticide transport in soil to investigate the fate of the widely used herbicide 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid (MCPA) in response to differently aggregated distributions of degrading microbes. Four scenarios were defined covering millimeter scale heterogeneity from homogeneous (pseudo-1D) to extremely heterogeneous degrader distributions and two precipitation scenarios with either continuous light rain or heavy rain events. Leaching from subsoils did not occur in any scenario. Within the topsoil, increasing spatial heterogeneity of microbial degraders reduced macroscopic degradation rates, increased MCPA leaching, and prolonged the persistence of residual MCPA. In heterogeneous scenarios, pesticide degradation was limited by the spatial separation of degrader and pesticide, which was quantified by the spatial covariance between MCPA and degraders. Heavy rain events temporarily lifted these transport constraints in heterogeneous scenarios and increased degradation rates. Our results indicate that the mild millimeter scale spatial heterogeneity of degraders typical for arable topsoil will have negligible consequences for the fate of MCPA, but strong clustering of degraders can delay pesticide degradation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
nicewink发布了新的文献求助10
刚刚
优雅惜雪发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
小木星完成签到,获得积分10
1秒前
传统的唯雪完成签到,获得积分10
1秒前
原来是啊歪啊完成签到 ,获得积分10
1秒前
尔尔发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
机智秋烟发布了新的文献求助10
3秒前
Jamc1n发布了新的文献求助10
4秒前
李爱国应助lllll采纳,获得10
4秒前
活泼学生发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Wzy完成签到,获得积分10
6秒前
小白应助何仲秋冲冲冲采纳,获得10
6秒前
PAPA发布了新的文献求助10
7秒前
Lee完成签到,获得积分10
8秒前
112发布了新的文献求助10
8秒前
852应助佳佳采纳,获得10
9秒前
11完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
科研通AI5应助传统的唯雪采纳,获得10
11秒前
活泼学生完成签到,获得积分10
12秒前
Ava应助lwww采纳,获得10
12秒前
万能图书馆应助凯蒂采纳,获得10
12秒前
任性静祝发布了新的文献求助10
14秒前
meng完成签到,获得积分10
14秒前
lyx1997发布了新的文献求助20
14秒前
所所应助Strickland采纳,获得10
16秒前
书白完成签到,获得积分10
16秒前
CipherSage应助112采纳,获得10
17秒前
迟大猫举报闪闪的冷风求助涉嫌违规
18秒前
Orange应助吴彬采纳,获得10
19秒前
sunguoyi完成签到,获得积分10
21秒前
我是老大应助木叶采纳,获得10
22秒前
何仲秋冲冲冲完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI5应助ywindm采纳,获得30
23秒前
图喵喵完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
工业结晶技术 880
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3489857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3076978
关于积分的说明 9147123
捐赠科研通 2769152
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1519630
邀请新用户注册赠送积分活动 704069
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 702084