فرار سم

فرار سم به حرکت علف‌کش به خارج از هدف پس از خروج از دستگاه سمپاش مى‌گويند. در اين حالت مواد شيميائى هيچ‌گاه به علف هرز که هدف موردنظر هست، نمى‌رسد. قطرات ريز سم که به آرامى فرود مى‌آيند، به راحتى توسط باد خارج از محل موردنظر برده مى‌شوند و به اين طريق علف‌کش فرار مى‌کند. علاوه بر اين آب مى‌تواند از قطرات سم تبخير و جدا شود و باقى‌ماندهٔ ذرات جامد علف‌کش به‌صورت معلق در هوا (آئروسل) مانده و با حرکت هوا جابه‌جا مى‌شوند.

براى کاهش فرار علف‌کش در هوا بايستى تعداد قطرات ريز علف‌کش را کاهش داد. نازل معمولى يک سمپاش، ذرات سم را با اندازه‌هاى متفاوتى را بسيار کوچک تا بسيار بزرگ توليد مى‌کند. محدوده و متوسط اندازهٔ اين ذرات به فشار دستگاه سمپاش، شکل نازل، حجم مايع پخش شده (که به اندازهٔ سوراخ نازل بستگى دارد) و غلظت محلول سم و غلظت حمل‌کننده بستگى به دارد. اگر تمامى عوامل فوق را ثابت گرفته و فقط يک عامل را تغيير دهيم، اندازهٔ قطرات بيشتر مى‌شود. اگر ۱. فشار کاهش داده شود ۲. سوراخ نازل و حجم سم اضافه شود ۳. زاويهٔ پاشش سم از نازل کاهش پيدا کند يا ۴. ويسکوزيتهٔ محلول سم افزايش يابد.

اندازهٔ متوسط قطرات محلول سم تحت عنوان (Volume mean diameter - VMD، - قطر متوسط حجم) تعريف مى‌شود يا اندازه‌اى که نيمى از قطرات درشت‌تر از آن و نيمى ديگر ريزتر از آن باشند. با توجه به اينکه نيمى از حجم سم قطرات ريز زيادى توليد مى‌کند، تعداد قطرات ريز بيشتر از قطرات درشت در يک الگوى نمونه سمپاشى است (شکل - الگوى نمونهٔ سمپاشي). اين قطرات به اندازهٔ ذرات مه و مسيت است (ذارتى با قطر کمتر از يکصد ميکرومتر) که مستعد فرار مى‌باشند.

از طرف ديگر با افزايش اندازهٔ ذرات سم تعداد قطرات در واحد سطح کاهش مى‌يابد، در نتيجه توزيع سموم کمتر و پوشش کمترى بر روى سطوح خاک و برگ خواهند داشت. بنابراين ذرات بايستى به‌قدرى باشند که حداقل فرار و حداکثر پوشش قابل اطمينان را ايجاد کنند.

الگوى مطلوب سمپاشى براى کاربرد عموم علف‌کش‌ها زمانى است که قطر ذرات بين ۲۰۰ تا ۳۰۰ ميکرومتر باشند (شکل - اثر قطر قطرات سم بر زمان موردنياز براى سقوط). متأسفانه دستيابى به يک چنين يکنواختى در اندازهٔ ذرات مشکل است زيرا اکثر سمپاش‌ها طيف وسيعى از اندازهٔ قطرات را توليد مى‌کنند. در حقيقت اکثر ابزارهائى که ذرات با قطر کمتر از ۱۵۰۰ ميکرومتر توليد نمى‌کنند، اين کار را توسط توليد قطرات درشت انجام مى‌دهند.

علاوه بر فاکتورهائى نظير فشار سمپاش، شکل نازل و غلظت مايع، عوامل ديگرى نيز بر فرار علف‌کش تأثير دارند. از جمله فاصلهٔ بوم تا هدف، رطوبت نسبى و سرعت باد است. بعضى عوامل نيز صرفاً در ارتباط با به‌کارگيرى هواپيما براى پخش سموم است مانند اغتشاش حرکت ذرات به‌علت حرکت هواپيما، محل قرار گرفتن نازل‌ها بر روى هواپيما، زاويهٔ هواپيما نسبت به هدف در طول سمپاشى و طبقات جو.

ارتفاع بوم سمپاش نيز حائز اهميت است، زيرا هرچه بوم به هدف نزديکتر باشد، زمان کمترى ذرات سم در هوا معلق مانده و امکان تبخير و فرار آنها کمتر مى‌شود. پائين بودن رطوبت نسبى منجر به تبخير سريع قطرات سم و افزايش فرار آنها مى‌شود. افزايش سرعت باد نيز موجب افزايش مسافت و فرار قطرات علف‌کش مى‌شود. تنها استثناء موقعى است که در صورت استفادهٔ هوائى سموم در هواى ساکن، شرايط لايهٔ وارون حرارت (Inversion layer) در اتمسفر وجود داشته باشد. ذرات علف‌کش در محل برخورد با لايهٔ وارون، به‌صورت سوسپانسيونه معلق خواهند ماند و بالاخره قبل از استقرار روى زمين و ايجاد خسارت بر روى گياهان، مسافت بسيار وسيعى را طى خواهند کرد. در صورتى‌که هوا به‌طور معمولى مخلوط شود، ذرات ريز و بخارها يا به سرعت ته‌نشين مى‌شوند يا با حمل شدن به قسمت‌هاى بالائى اتمسفر به جائى مى‌روند که به‌وسيلهٔ تجزيهٔ نورى (Photodegradation) غيرفعال شوند.

سموم علف‌کش که در حجم‌هاى نسبتاً پائين و با سرعت زيادى از هواپيما خارج مى‌شوند تحت تأثير نيروهاى متضاد باد (Wind shear forces)، نوارها، مخروط‌ها و ورقه‌هاى سم به ذرات ريز شکسته مى‌شوند. اختلالات ناشى از حرکت ملخ‌هاى هليکوپتر و نوک‌هاى تيز بال‌هاى هواپيما، ذرات ريز را به طرف بالا برده و معلق مى‌کند که در نتيجه تعداد ذرات ريز افزايش مى‌يابند.

اثر قطر قطرات سم بر زمان موردنياز براى سقوط و فاصلهٔ فرار زمانى که قطرات سم از فاصلهٔ ۳ مترى تا هدف آزاد مى‌شوند. توجه کنيد که حداقل قطر قطراتى که براى کاهش فرار ضرورى است بين ۲۰۰ تا ۳۰۰ ميکرومتر است. افزايش قطر قطرات از ۳۰۰ ميکرومتر استفادهٔ چندانى ندارد.