总结和结论
背景和目标
丹麦环境保护局(DEPA)于1998年发起了一个关于制定关于杀虫剂的决策支持系统的项目,与其对地表水的影响有关。用于曝光的决策支持系统是在模型中构建的迈克希尔和迈克11,包括用户界面和许多砂质和沙子壤土条件的场景。该系统称为Pestsurf。
使用PESTSURF的经验是有限的,并且随着整个流域的数据,有许多可能在不同尺度和不同时期提取结果的可能性。这使得系统灵活,但不容易被解释为管理工具。作为一个例子,在喷射后的小型,几乎干的沟渠中可能发生高浓度,但这种情况可能不代表这种情况被认为是行政决定的基础。在其他行政工具中找不到相同的情况,该工具基于更标准化但假设的情况。该项目的目的是通过计算12种杀虫剂的浓度来阐明Pestsurf系统的可能性和局限(α-硫吡喃菊酯,Bentazon,Bromoxynynil,Fluzinam,Malathion,Metamitron,Pendimethalin,Propiconazol,Prosurofarb,Rimsulfuron,Terbutylazin和Tribenuron-methyl)在54个场景中。
基于直接喷涂,漂移,三个聚焦表面水景(桑迪D3-DITCH,SANDY LOAM D4-POND和D4流)和PESTSURF(桑迪池塘和溪流,沙质壤土池塘和溪流)的四场情景计算杀虫剂浓度。除了Pestsurf情景和农药的一种组合之外,产生最高浓度的方法是预期的“直接喷雾”。焦点情景总是比漂移计算产生较低的浓度。对于四种化合物,Pestsurf含有比相应漂移计算更高的浓度(Fluazinam,Pendimethalin Appl,Terbutylazin和Tribenuron甲基)。对于Pestsurf Sandy Loam Pond,所有Pestsurf模拟都会产生低于漂移计算的值。
对于Pestsurf桑迪流和桑迪壤土流,Pestsurf产生比所有杀虫剂的漂移计算更高的浓度。模拟中的最高浓度总是在Pestsurf砂质壤土流中产生。
沟渠与Pestsurf的两个沙质情景完全相同,而桑迪壤土池塘和流必须被判断为可比性。
可相当水体中发生的最大浓度可能不会通过相同类型的方法产生。桑迪沟中的最高浓度总是由漂移引起的。这也是沙质流的情况。然而,对于吸附低的化合物,在这种情况下可能发生到地下水的运输。Bentazon,Rimsulfuron和Trimenuron甲基具有低koc值。前两者在这种情况下运输到地下水中,而Tribenuron甲基具有最低的DT50值似乎降解。
对于与浅地下水直接接触的Pestsurf桑迪池塘,地下水的运输是主导机制。如果劣化是非常快的,例如malathion,则漂移起到一个角色。对于溴嘧啶,相对较高的吸附和快速降解速率相互作用以使漂移成为重要来源。对于α甲苯胺,吸附和小剂量发挥作用。随着该化合物缓慢降解,浓度随着时间的推移趋于在地下水中积聚。对于焦点SW场景,地下水不运输杀虫剂。对于秋季应用,小水深在计算浓度的作用起作用。
焦点D4流从漂移接收所有主要贡献。这也是14个Pestsurf情景11-12的情况。两种情况受到地下水贡献中的农药影响,在一种情况下,最大浓度是由20年的降雨事件引起的。然而,排水浓度在许多模拟中是显着的,因为模拟结果表明,应该修订漂移计算的假设,所以关于排水流程的主要结论如下所述。
对于Pestsurf Sandy Loam流场景,在马拉硫磷的情况下,漂移始终是重要的,在马拉氏菌的情况下,快速击穿抵消了浸出。对于集水区的上部,漂移对α甲虫和溴嘧啶的某种程度起着作用,但排水贡献很重要。对于几种化合物,通过极端(20年回报期)降水事件产生的最高浓度,特别是在集水区的上游部分。由于快速退化,由于喷洒日期,这一事件对马拉病不重要,并且由于喷洒日期,这是一个大约一周后的一周。对于Bromoxynil,它似乎是高降解速率和喷洒时间(四月)或秋季应用(十月)的组合,使极端事件不重要。同样,Tribenuron具有低DT50,在4月份喷洒,并未以极端事件为主。焦点SW不包含相似严重性的极端事件,这应该考虑到比较中。在判断事件的相关性以获取行政目的的相关性时,应考虑事件的返回期(1岁)。
在集水区的下部,通过地下水的贡献对于所有物质对土壤中的DT50值大于56天的物质很重要。Pendimethalin在下端出现非常高的浓度。如STYCZEN(2004A)所述,据信地下水中的累积在模型中夸大了由于宏观的描述,因此不应使用该集水器的下端处的非常高浓度作为唯一的原因丢弃化合物。然而,基流中的“旧”杀虫剂的发生是已知现象,连续八年的85-90%的喷涂将导致地下水浓度的积累,如果物质浸出在重要的数量中。焦点SW假设基流不含杀虫剂,仅有助于稀释水体中的浓度。
对于桑迪壤土池塘,两种型号之间似乎是良好的对应关系(焦点SW D4-池塘和Pestsurf Sandy Loam池塘)。在十四个案件中,这两种情况都以漂移为主。在三种情况下,排水对两种型号起作用。只有在十四个病例中的两个案例中只有在最高浓度的原因之间存在差异,焦点SW考虑引流和PESTSURF漂移。在两种情况下,引流也是Pestsurf的源头,Bestsurf池塘较小,因此更暴露,差异是合理的。解释是更大的曝光和秋季应用更小的水深。如果浓度是由于排水,两种模型会产生可比的结果。
将焦点SW D3沟与桑迪池塘和沙质流进行比较。池塘以完全不同的机制为主,而不是沟渠,结果产生的结果不佳。关于流,存在几乎线性相关性,但Pestsurf产生的浓度水平是较大的4.3因素。对于流,喷涂的区域是喷射沟喷射的区域约三倍,但流量更大,部分流由缓冲区保护。
必要的改进
在项目期间,在添加到水上漂移时识别出错误。错误被纠正,但对于流,所产生的浓度变得不切实际。建议将关于漂移的假设更改为更现实地表示现场条件。章节中介绍了所提出的更改错误!找不到参考源码..
在数据分析过程中,在程序中发现了关于物质吸附到流中沉积物的误差。这些错误被纠正。用于流的数据存储的最大时间步骤已从3天变为1天。这使得PESTSURF的数据提取和焦点SW更具可比性,并为计算关键值提供更好的基础。此外,建议建立提取例程,自动生成管理使用所需的表。为目前的项目制作了一些简单的宏,可以为此目的精制。
pestsurf结果呈现模板基于从预定义位置的结果呈现。所选点并不总是捕获流中的最大浓度。应在作为本项目一部分确定的最大浓度点中提取数据提取的新版本的演示模板。模板不包含支流到两条流的点。由于支流在今年的周期持续时间,建议不要改变这一点。桑迪湖区集水区的上游结束也是如此。
目前仍然没有明确的指导方针,以解释空间数据,以及如何包含在化合物的行政评估中。在重要之前应该影响多少流?所有河流都同等重要吗?报告中使用的非常保守的方法是分析集水区中出现的最大值,而在空间和时间发生的情况下或它们发生的集水器中的任何重量。对于支流代表毒性行政决定所需的情况,至少需要决定。
建议丹麦EPA决定类似于地下水的内容的“时间标准”。如果在20年期间仅发生非常高的浓度,则必须根据目前的气候视为95%的二折。可以为非常干旱的年份(1996)制作类似的考虑,但模拟表明,“正常年”的夏季时期就像干燥一样,因此这一事件并不是真正证明作为例外。
为了避免具有非常高浓度的单点对模拟的决定性,可以实现类似的标准来用于空间分布。模型包含133和72个计算点,其中96和40存在于主流中,并且在500m点上方的40中的8个。95%的克兰特里亚在沙滩上的4-5分和桑迪壤土集水区中的1-2点。然而,对于桑迪集水区,浓度分布通过漂移和缓冲区的存在完全决定,可能导致每次将相同的点留出结果呈现。对于桑迪壤土流,已经通过忽视支流和主流的顶部来消除相当大的流。建议考虑的唯一空间问题是顶端是否受到影响,允许或不允许重新定位。
应该注意的是,诸如极端排水事件,地下水贡献,流中不同的水位,池塘中的不同水位也不应在丹麦条件下鉴定的池塘尺寸的情况下,在丹麦条件下鉴定的池塘尺寸等条件均在焦点SW中表示。特别是在丹麦溪流的夏季和秋季期间,水深往往远低于30厘米。
目前使用的麦克波托胶体输送的描述导致夸张的农药通量到地下水。正在进行的项目正在努力改进描述。建议在可用时在模型中包含改进的描述。
该模型的目前版本是在2002年版的Mike She / Mike 11中构建。自那时此后,模型经过了强烈的修订,包括正在进行的迈克11的平流/分散方案的行使。建议将安装程序更改为新版本,何时何时要实现其他更改。由于代码级别不再支持旧版本,因此在当前版本中产生根本性的变化是非常困难的。