Sorption of herbicides (acetochlor, atrazine, 2,4-D-DMA, chlorotoluron, MCPA and trifluralin) in six soils was evaluated. Among herbicides studied, dissociable herbicides (MCPA and 2,4-D-DMA) were the least sorbed, whereas nonionic herbicides were the most sorbed (acetochlor < chlorotoluron < trifluralin). The distribution coefficient values KD and equilibrium sorbed amounts positively correlated with soil organic carbon content for all herbicides except MCPA. Moreover, all herbicides except MCPA were the most sorbed in the Vertisoil (SA) with relatively high content of expanding clay minerals in proportion to organic carbon content. Organic carbon - water distribution coefficient values KOC for each herbicide showed a smaller variation among soils used except the SA soil than distribution coefficients KD. To estimate potential risk of groundwater contamination by herbicides investigated, measured KOC and treshold GUS values (Groundwater Ubiquity Score) were used to calculate half-lives t1/2 that would rank herbicides as potentially hazardous and non-hazardous. Comparison of calculated t1/2 values to published was found that atrazine and MCPA could be considered hazardous herbicides, trifluralin non-hazardous herbicide and acetochlor, 2,4-D and chlorotoluron could be hazardous or non-hazardous, depending on soil type. Presented analysis was also in line with risk assessment of groundwater contamination according to EPA (Environmental Protection Agency) criterion. and Referát prináša výsledky výskumu sorpcie herbicídov (acetochlór, atrazín, 2,4-D-DMA, chlórtoluron, MCPA a trifluralín) v šiestich poľnohospodárskych pôdach. V rámci sledovaných herbicídov najnižšie rovnovážne sorbované množstvá v pôdach boli zistené pre disociovateľné herbicídy (MCPA a 2,4-D-DMA) a najvyššie pre nepolárne herbicídy (acetochlór < chlórtoluron < trifluralín). Ukázalo sa, že s rastúcim podielom organického uhlíka v použitých pôdach sa priamo úmerne zvyšuje rovnovážne sorbované množstvo sledovaných herbicídov s výnimkou MCPA. Navyše, všetky herbicídy okrem MCPA sa najlepšie sorbovali v pôde smonica (SA) s relatívne vysokým podielom expandujúcich ílových minerálov v pomere k obsahu organického uhlíka. V rámci použitých pôd s výnimkou pôdy smonica (SA) boli rozdiely medzi zistenými hodnotami rozdeľovacích koeficientov normalizovaných na podiel organického uhlíka KOC pre daný herbicíd výrazne nižšie ako rozdiely medzi rozdeľovacími koeficientami KD. Na posúdenie potenciálneho rizika kontaminácie podzemných vôd skúmanými herbicídmi boli využité stanovené KOC a hraničné hodnoty ukazovateľa GUS (riziko výskytu organickej látky v podzemných vodách), z ktorých sa vypočítali žiadané polčasy rozkladu t1/2. Porovnaním vypočítaných t1/2 s publikovanými v literatúre sa dospelo k záveru, že atrazín a MCPA možno považovať za rizikové herbicídy vo všetkých pôdach, trifluralín za herbicíd bez rizika a acetochlór, 2,4-D a chlórtoluron za rizikové alebo bez rizika v závislosti od pôdneho typu. Uvedená analýza sa zhodovala aj s analýzou možného rizika kontaminácie podľa kritérií EPA.
This study is dedicated to laboratory investigation of sorption behavior of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils under equilibrium and non-equilibrium conditions. Six soils from Slovakia with different organic carbon fraction (fOC = 0.0048-0.0241), clay fraction (fCM = 0.006-0.372) and mineralogical composition of clays were used for determination of naphthalene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene and pyrene sorption isotherms. Impact of sorption contact time on sorption behavior of studied PAHs was evaluated by measured distribution relationships S(t) vs. C(t) for naphthalene, phenanthrene and pyrene in one soil sample at contact time of 2 hours, 1 day, 2 days (3 for pyrene) and 21 days. The experimental sorption isotherms were nonlinear and fitted very well with the Freundlich adsorption isotherm: S = KFCe N over a range of used aqueous phase PAH concentrations. The more detailed analysis of results showed that soil organic carbon was predominant sorbent in the sorption of investigated polycyclic aromatic hydrocarbons from aqueous solution by soils, although it was found that sorption behavior of PAH compounds in soils was significantly affected by smectites when organic carbon/smectite ratio was roughly below 0.1 (fOC/fsmectite ~0.1). The results also showed that average distribution coefficient KD values and the normalized to organic car-bon content KOC of studied PAH compounds, despite observed nonlinear sorption, were comparable with their values earlier published in the literature and were dependent on their molecular properties: hydrophobicity expressed as KOW and water solubility SW. All observed distribution relationships for contact times used fitted to a power function reflecting non-equilibrium conditions: S(t) = kF(t)C(t) n(t) . The data indicate significant increase in sorption of naphthalene between 2 h and 1 d, phenanthrene between 2 h and 2 d and pyrene at interval of 2 h to 21 d. This observation suggests that more hydrophobic PAH compounds exhibit slower sorption kinetics than less hydrophobic compounds like naphthalene. Observed changes in sorption of PAHs studied as contact time increased indicate that literature KD and KOC values for many organic compounds can be significantly underestimated as were measured over short periods (≤ 1 d) because short periods not need always represent equilibrium conditions during realized batch experiments. and Štúdia sa venuje laboratórnemu výskumu sorpcie polycyklických aromatických uhľovodíkov v pôdach v rovnovážnych a nerovnovážnych podmienkach. Na stanovenie rovnovážnych sorpčných izoteriem naftalénu, acenafténu, fluorénu, fenantrénu a pyrénu sme použili šesť vzoriek pôd s rozdielnym podielom organického uhlíka (fOC = 0,0048-0,0241), ílovitej frakcie (fCM = 0,006-0,372) a odlišným mineralogickým zložením ílovitej frakcie. Vplyv času na sorpčné správanie študovaných PAU bol sledovaný pomocou experimentálne stanovených závislostí S(t) od C(t) pre naftalén, fenantrén a pyrén a jednu vzorku pôdy v čase 2 hodiny, 1 deň, 2 dni (3 pre pyrén) a 21 dní. V rozsahu použitých koncentrácií PAU vo vodnom roztoku mali získané rovnovážne sorpčné izotermy nelineárny tvar a veľmi dobre vyhovovali Freundlichovej adsorpčnej izoterme: S = KFCe N . Detailnejší rozbor dosiahnutých výsledkov ukázal, že organický uhlík má najväčší vplyv na rovnovážne sorbované množstvo jednotlivých PAU v pôdach, aj keď od určitého podielu ílovitej frakcie, zvlášť smektitov môže byť sorpčné správanie PAU výrazne ovplyvnené práve prítomnými smektitmi. Tento vplyv sa začína prejavovať pri hodnote pomeru organického uhlíka k smektitom približne 1 : 10 alebo pri pomere fOC/fsmektit ~0,1. Výsledky tiež ukázali, že aj napriek pozorovanej nelineárnej sorpcii priemerné hodnoty koeficientov rozdeľovacích (KD) a normalizovaných na podiel organického uhlíka KOC sú porovnateľné s hodnotami publikovanými v literatúre a záviseli od molekulových vlastností PAU: od miery hydrofóbnej povahy vyjadrenej rozdeľovacím koeficientom v sústave n-oktanol-voda KOW a rozpustnosti vo vode SW. Všetky pozorované závislosti S(t) od C(t) v jednotlivých časoch vyhovovali rovnici mocninovej funkcie v tvare: S(t) = kF(t)C(t) n(t) . Namerané výsledky poukazujú na významný nárast v sorbovanom množstve naftalénu v intervale 2 hod až 1 deň, fenantrénu v čase medzi 2 hod až 2 dňami a pyrénu v intervale 2 hod až 21 dní. Toto zistenie naznačuje, že na dosiahnutie rovnováhy hydrofóbnejších PAU je potrebný dlhší čas ako u menej hydrofóbnych. Uvedená štúdia tiež ukazuje, že mnohé publikované hodnoty KD a KOC rôznych organických látok v literatúre môžu byť výrazne podhodnotené, pretože boli namerané v krátkom čase (≤ 1 deň), ktorý nemusí vždy reprezentovať rovnovážne podmienky počas realizácie sorpčných experimentov.