RÜCKSTÄNDE VON PSM UND IHRE TOXIKOLOGISCHE BEWERTUNG

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1 RÜCKSTÄNDE VON PSM UND IHRE TOXIKOLOGISCHE BEWERTUNG 1

2 Es wurden Rückstände von Pestiziden gefunden! Werden wir jetzt alle krank oder müssen wir sterben??? 2

3 Paracelsus ( ) Alle Dinge sind Gift und nichts ist ohne Gift. Allein die Dosis macht, das ein Ding kein Gift ist. 3

4 Das ideale Pflanzenschutzmittel a. schnelle, gute und gezielte Wirkung b. je nach Einsatzzweck gute Dauerwirkung c. danach sollte es sich schnell abbauen 4

5 Abbau von Pflanzenschutzmitteln Beispielverbindung Photolyse Hydrolyse z.b. CO 2, H 2 O und Abbauprodukte Biologischer Abbau Verbleib des Wirkstoffes im Boden: chemisch und/oder biologische Reaktionen durch: Photolyse Hydrolyse biologischen Abbau Bildung von Abbauprodukten/ Metaboliten (Deaktivierung) Sorptionseigenschaften Produkte des vollständigen Abbaus (CO 2 und Wasser) 5

6 Wirkung in Abhängigkeit von der Dosis 6 IVA

7 Welche Gefährdungen untersucht die Toxikologie bei PSM? 7

8 Toxikologische Untersuchungen Gesundheit der Verbraucher Rückstände in Lebensmitteln Rückstände im Trinkwasser Umwelt Grundwasser Boden und Wasser / Sediment Vögel Säuger aquatische Organismen Arthropoden Bodenorganismen terrestrische Pflanzen 8 Anwender

9 Organismen die untersucht werden 9 IVA

10 Toxikologische Untersuchungen von Pflanzenschutzmitteln Toxikokinetik/Metabolismus: Untersuchungen, wie ein Stoff in den Körper aufgenommen, verstoffwechselt und wieder ausgeschieden wird Akute Toxizität: Effekte eines Stoffes nach einmaliger Aufnahme Haut- und Augenreizung, Sensibilisierung: Auslösen allergischer Hautreaktionen Subchronische Toxizität: Wirkung bei wiederholter Aufnahme Genotoxizität: Untersuchungen, ob ein Stoff das Erbgut verändern kann Chronische Toxizität, Kanzerogenität: Studien zu Langzeiteffekten und zum krebsauslösenden Potenzial Endokrine Wirkung: hormonähnliche Wirkung 10 Reproduktionstoxizität, Entwicklungstoxizität: Untersuchungen, ob ein Stoff die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigt oder die Nachkommen schädigt Neurotoxizität: Effekte auf das Nervensystem Dermale Absorption: Aufnahme über die Haut Sonstige Studien: bei Bedarf, z.b. Studien zum Wirkmechanismus

11 Wie wird die akute Giftigkeit beim PSM gemessen? 11 IVA

12 Wie wird die chronische Giftigkeit bei einem PSM festgestellt? 12 IVA

13 Ableitung von zwei wichtige toxikologischen Grenzwerten 1. ARfD Wert (akute Referenzdosis in mg/kg Körpergewicht) Kurzzeitwirkung eines Lebensmittels- einmalig oder innerhalb eines Tages Überschreitung kann zu gesundheitlicher Beeinträchtigung führen Ein Ausschöpfungsgrad der ARfD von mehr als 100 % bedeutet nicht zwangsläufig eine konkrete Gesundheitsgefährdung, sondern er zeigt an, dass ein mögliches Risiko mit der geforderten Sicherheit nicht mehr auszuschließen ist. 2. ADI Wert (Acceptable Daily Intake -duldbare tägliche Aufnahmemenge- in mg/kg Körpergewicht) Langzeitwirkung sämtlicher Lebensmittel 13

14 Errechnung der toxikologisch duldbaren Rückstandmenge höchste zulässige Wirkstoffmenge = Zumutbare Höchstdosis in mg/kg Körpergewicht/Tag X Gewicht Mensch (60-70kg) Durchschnittlicher Tagesverbrauch eines Nahrungsmittels, das Rückstände des betreffenden PSM enthalten kann in mg/kg Körpergewicht je Tag 14

15 Festlegung von Rückstandshöchstmengen 15 IVA

16 Sonderfälle für Rückstandshöchstgehalte Wenn für eine Kombination von Wirkstoff und Erzeugnis kein expliziter Rückstandshöchstgehalt festgesetzt ist, gilt ein pauschaler Grenzwert von 0,01 mg/kg Höchstmengen für Pflanzenschutzmittel in diätetischen Lebensmitteln für Säuglinge oder Kleinkinder ("Babynahrung"; jeweils 0,01 mg/kg für die einzelnen Wirkstoffe) 16

17 Futtermittel Das BfR prüft noch vor der Zulassung eines PSM, ob und in welcher Höhe nach der Anwendung Rückstände in Futtermitteln auftreten können, ob diese auf Lebensmittel wie Milch, Innereien, Fett, Fleisch, Eier oder Honig übergehen können und ob daraus ein gesundheitliches Risiko für Verbraucher resultiert. 17

18 Metaboliten sind Abbauprodukte von PSM Unterscheidung in relevante und nichtrelevante Metaboliten relevante Metaboliten werden behandelt wie der Ausgangswirkstoff Was sind nicht-relevante Metaboliten? Sie haben selbst keine Eigenschaften eines PSM mehr. Sie haben kein Schadpotenzial für die menschliche Gesundheit, stellen also keinerlei gesundheitliches Risiko dar. Sie haben kein Schadpotenzial für die Umwelt. Ist auch nur eines dieser Kriterien nicht erfüllt, so handelt es sich um einen relevanten Metabolit. 18

19 Gibt es Grenzwerte für nichtrelevante Metaboliten in Trinkwasser? Gesetzliche Grenzwerte gibt es nicht. Sie sind auch nicht erforderlich, da nicht-relevante Metaboliten kein Schadpotenzial haben, d.h. es besteht keinerlei gesundheitliches Risiko. Umweltbundesamt und Bundesinstitut für Risikobewertung haben zur Beurteilung von Trinkwasser Orientierungswerte für etwa 50 nichtrelevante Metaboliten veröffentlicht. Es werden Gehalte von 1 μg/l bzw. 3 μg/l akzeptiert, unter Umständen auch bis 10 μg/l und sogar darüber. 19

20 Immer auf die Maßeinheit achten! 1mg = 1/1000 g = 0,001g 1µg = 1/1000 mg = 0,001mg 1ng = 1/1000 µg = 0,001 µg 1 Milligramm (mg) = 1 Tausendstel Gramm = 10-3 g 1 Mikrogramm (µg) = 1 Millionstel Gramm = 10-6 g 1 Nanogramm (ng) = 1 Milliardstel Gramm = 10-9 g 20

21 Trinkwasserleitwert Analog zum ADI-Wert gibt der Trinkwasser-Leitwert die Höchstkonzentration des betreffenden Stoffes im Trinkwasser an, die ein Leben lang ohne Gesundheitsschädigung aufgenommen werden kann. Man rechnet 10 % Ausschöpfung des ADI-Wertes einer täglichen Wasseraufnahme von 2 Litern und einer Körpermasse von 70 kg zu. Dies entspricht dem Vorgehen auch für andere Stoffe im Trinkwasser. Als absolute Obergrenze für einen Trinkwasser-Leitwert gilt für das BfR eine Konzentration von 1000 Mikrogramm (1mg) eines PSM-Wirkstoffes je Liter Trinkwasser. 21

22 wichtige PS- Wirkstoffe und ihre toxikologischen Grenzwerte in µg PSM Wirkstoffe LD50 Ratte oral in µg/kg ARfD in µg/kg (akute Referenzdosis) ADI-Wert in µg/kg (Grenzwert akzeptable tägliche Aufnahme Verbraucher) AOEL in µg/kg Grenzwert für Exposition von Anwendern) gesetzlicher Grenzwert Weizen in µg/kg LW TW in µg/l MW TW in µg/l (Trinkwasserleit (Trinkwasserm wert) aßnahmewert) gesetzlicher Grenzwert Trinkwasser in µg/l Diflufenican ,1 Metazachlor ,1 Bentazon ,1 Terbuthylazin , ,1 Glyphosat ,1 Prothioconazol ,1 lambda Cyhalothrin ,5 5 2, ,1 bezieht sich auf 1 kg Körpergewicht bezieht sich auf 1 l Wasser bzw. 1kg Nahrungsmittel 22 LD 50 NaCl = µg/kg bezieht sich auf 1kg Nahrungsmittel

23 toxikologische Grenzwerte Diflufenican Metazachlor Bentazon Terbuthylazin Glyphosat Prothioconazol lambda Cyhalothrin LD50 Ratte oral in µg/kg ARfD in µg/kg (akute Referenzdosis) ADI-Wert in µg/kg (Grenzwert akzeptable tägliche Aufnahme Verbraucher) AOEL in µg/kg Grenzwert für Exposition von Anwendern) 23

24 Vergleich toxikologische Grenzwerte Nahrungsmittel/Trinkwasser PSM Wirkstoffe ADI-Wert in µg/kg (Grenzwert akzeptable tägliche Aufnahme Verbraucher) µ bei 65 kg Körpergewicht LW TW in µg/l (Trinkwasserleitwert) µ bei täglicher Wasseraufnahme von 3 l Diflufenican Metazachlor Bentazon Terbuthylazin Glyphosat Prothioconazol lambda Cyhalothrin

25 Auswahl an PS- Wirkstoffen und ihre toxikologischen Grenzwerte PSM Wirkstoffe LD50 Ratte oral in µg/kg ARfD in µg/kg (akute Referenzdosis) ADI-Wert in µg/kg (Grenzwert akzeptable tägliche Aufnahme Verbraucher) AOEL in µg/kg Grenzwert für Exposition von Anwendern) LW TW in µg/l (Trinkwasserlei twert) MW TW in µg/l (Trinkwassermaßnah mewert) gesetzlicher Grenzwert Weizen in µg/kg gesetzlicher Grenzwert Trinkwasser in µg/l Diflufenican ,1 Metazachlor ,1 Bentazon ,1 Terbuthylazin , ,1 Glyphosat ,1 Prothioconazol ,1 lambda Cyhalothrin ,5 5 2, ,1 25

26 Unterschied Höchstmengen / Rückstandshöchstgehalte Höchstmengen sind maximal zulässige Gehalte für Rückstände in Lebensmitteln und Futtermitteln, die für jeden Pflanzenschutzmittel- Wirkstoff und aufgeschlüsselt nach Erzeugnissen festgelegt werden. Höchstgehalte sind juristische Grenzwerte, keine toxikologischen Grenzwerte (Sicherheitsabstand). Bei Überschreitung von Höchstgehalten ist eine Risikobewertung im Rahmen der Lebensmittelüberwachung erforderlich! 26

27 Grenzwerte für PSM in Trinkwasser Bei Trinkwasser gilt lt. Trinkwasserverordnung für PSM (sowie deren relevante Metaboliten) der Grenzwert von 0,1 μg/l für einzelne Substanzen und 0,5 μg/l für deren Summe. 27

28 Metazachlor und seine Trinkwassergrenzwerte in µg/l Leitwert (toxikologisch begründet + Sicherheitsfaktor) =280 Maßnahmewert =10 gesetzlicher Grenzwert =0,1 29

29 Rückstandshöchstgehalt und Akute Referenzdosis (AfR) Rückstand zulässig 30 Rückstandshöchstgehalt Akute Referenzdosis (AfR) rechtlich nicht mehr zulässig mögliche Gesundheitsgefahr

30 tödliche Menge Karate Zeon? LD 50Ratte oral Lambda Cyhalothrin= 65 mg /kg Ratte Übertragbarkeit Ratte Mensch bei 65 kg Körpergewicht = 65 x 65 = 4,225g / Mensch = 50% Wahrscheinlichkeit für Tod Berechnung der kritischen Mengen und Flächen; Handelspräparat Karate Zeon Wirkstoffgehalt = 100 ml/l =100g Wirkstoff/l für 4,225g Wirkstoff müssen 42,25 ml Karate Zeon aufgenommen werden Aufwandmenge je ha: 75 ml Zum erreichen der LD 50 müsste der gesamte Aufwuchs von 0,563 ha aufgenommen werden! Haustier mit 5 kg Gewicht und doppelter Empfindlichkeit 5 kg x 65 mg/kg/2 =162,5 mg für LD50 = 0,1625 g 31 Doppelte Empfindlichkeit = 217 m² Ein Hund mit etwa 5 kg müsste die gesamte Spritzbrühe aufnehmen, die auf einer Fläche von 217 m² gespritzt worden ist.

31 Geschichte des Ackerbaus Beginn vor bis Jahren In Mitteleuropa vor 7000 Jahren Selektion von Wildpflanzen zu Kulturpflanzen Domestizierung von Wildtieren Zuerst Wanderfeldbau mit Brandrodung Einführung der Dreifelderwirtschaft um 1100 Pflug: Holz zu Eisen, Streichbrett und Kummet Ab 1708 Einsatz von Sämaschinen 1910 Haber Boschverfahren mineralischer N-Dünger 32 Ab 1930 bis 1960iger Jahre Einsatz von PSM

32 33 Vor etwa 60 Jahren Beginn des großflächigen Einsatzes von chemischen PSM

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