100 Pestizide in Fliessgewässern der Schweiz!

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1 100 Pestizide in Fliessgewässern der Schweiz! Juliane Hollender Christoph Moschet, Sebastian Huntscha, Irene Wittmer, Heinz Singer, Christian Stamm (Eawag) Eawag: Das Wasserforschungs-Institut des ETH-Bereichs

2 Belastungen für Fliessgewässer Industrie Städte Deponien Verkehr Landwirtschaft Kläranlagen

3 Wichtige Eintragswege Punktquellen Diffuse Eintragswege Auslauf Kläranlage Abschwemmung Feld

4 Räumliche Nähe zum Gewässer Niklaus Wächter

5 Verteilung der Kultur-Dichten in der Schweiz Apfel-Dichte: 4-5 x Insektizid, 16 x Fungizid Gemüse-Dichte: diverse Applikationen Weizen-Dichte 1-2 Herbizid, 1-2 Fungizid Zuckerrüben-Dichte Beizmittel, Herbizid, 0-2 x Insektizid / 0-3x Fungizid 5 5

6 Eigenschaften von Pflanzenschutzmitteln designt für eine schädliche Wirkung an Schädlingen «Nebenwirkungen» bei anderen Organismen können nicht ausgeschlossen werden früher sehr langlebig und bioakkumulierbar (DDT) heute spezifischer, weniger langlebig und bioakkumulierbar, Wirkung bei geringeren Konzentrationen (Neonicotinoide, Pyrethroide), meist gut wasserlöslich sehr grosse Vielfalt an zugelassenen Pestiziden ~ 230 synthetische Pflanzenschutzmittel (PSM) ~160 synthetische Biozide Insektizide in der Regel toxischer als Herbizide und Fungizide für Wasserorganismen 750 t 550 t Stabil: 150 t 60 t 6

7 Feldstudie: NAWA SPEZ Screening: BAFU, Kantone, Eawag Ziel: Vollerfassung der chronischen Belastung mit Pestiziden bei unterschiedlicher Landnutzung Limpach 73 km 2 Feldbau, Kartoffeln Mentue 105 km 2 Feldbau, Raps Surb: 66 km 2 Feldbau, Weinbau Salmsacher Aach 47 km 2 Obst, keine ARA Furtbach 38 km 2 Gemüse, Viel Siedlung 7

8 Probenahme & Analytik 9 kontinuierliche Zweiwochen-Mischproben pro Standort, März-Juli 2012 Wasserproben (1 Liter) - zeitproportional mittels automatischem Sammler - angereichert mit Festphasenextraktion - aufgetrennt mit Chromatographie - detektiert mit hochauflösender Massenspektrometrie Passive Probenahme mittels SDB Passive Probenahme mittels PDMS 8

9 Resultate SPEZ Screening 2012 Anzahl detektierte Substanzen total: 104 verschiedene Pestizide detektiert (nur 2 reine Biozide) 40 Surb Mentue Anzahl Stoffe, die bei allen Stellen vorkommen Limpach Furtbach SalmsacherAach PSM -Herbizid PSM -Fungizid PSM -Insektizid Wittmer et al. (2014) AQUA & GAS 3:

10 Resultate - Saisonaler Trend Moschet et al. (2014) ES&T 10

11 Bewertung der Resultate 10% der Detektionen > 100 ng/l (31 Substanzen) 19 Substanzen > chronischen Umweltqualitätsziels fast überall Risiko durch Mischungstoxizität gegeben 6 Pyrethroid- und 2 Organophosphat-Insektizide mittels PDMS detektiert, 4 Substanzen > chronisches Umweltqualitätsziel 40 Abbauprodukte detektiert pro Probe 25 % der Proben Summe > 1µg/L Wittmer et al. (2014) AQUA & GAS 3:

12 Risikobewertung: Vollerfassung versus Stoffauswahl Anzahl Substanzen RQ tot Voll CH St WR BE Voll CH St WR BE Voll = Vollerfassung (249) St = Internationale Studien(36) CH = Stoffauswahl CH bisher (32) WR = Wasserrahmenrichtlinie (15) BE = Beurteilungskonzept (37) Vollerfassung zeigt eine deutlich höhere Belastung an. Aber mit «nur» 37 statt 249 bereits ein grosser Teil des Risikos abgedeckt. Wittmer et al., 2014, Beurteilungskonzept für Mikroverunreinigungen aus diffusen Einträgen

13 5 Vom Flusswasser zum Trinkwasser 1/3 des Schweizer Trinkwassers aus flussnahen Grundwassleitern

14 Flussinfiltration und Filterwirkung: Thur, Frühling 2009 ca. 100 von 250 Verbindungen gefunden im geringen ng/l-bereich (bis 280 ng/l) Summe: 1,3 µg/l im Thurwasser 0,6 µg/l im Grundwasser > 100 ng/l Grundwasser ng/l Flusswasser ng/l 1-10 ng/l 0-1 ng/l Anzahl Nachweise Biozide + Abbauprodukte 8 Arzneimittel- Abbauprodukte 8 Arzneimittel 19 Andere 6 Pflanzenschutzmittel 33 Pflanzenschutzmittel- Abbauprodukte 24

15 European Food Safety DAR ; Weber et al. Vom Wasser 2007; GWA 2011, 5: Abbauprodukte können gebildet werden und sind oft mobiler Chloridazon - Herbizid eingesetzt bei Zuckerrüben Konzentration [ng/l] > 600 ng/l Daten NAQUA Spez 2007/ Cl N H 2 O N N Chloridazon Desphenylchloridazon N H 2 Methyl-desphenyl chloridazon- Halbwertzeit (d) Sorption, K oc (L/kg) Cl N H 2 O N H N Cl O N N C H 3

16 Das Trinkwasser ist sicher Grenzwerte der Fremd- und Inhaltsstoffverordnung werden eingehalten im Sinne der Vorsorge Belastung minimieren Nahrungsmittel ~90 % der Aufnahme von Schadstoffen

17 Zukünftige Entwicklungen Kurzzeit- versus Langzeit-Effekte: Bsp. Atrazin Rhein Basel Nicht mehr Im Verkauf Anwendungs- Verbot Niklaus Wächter

18 Zukünftige Entwicklungen Kurzzeit- versus Langzeit-Effekte: Bsp. Atrazin Rhein Basel Nicht mehr Im Verkauf Anwendungs- Verbot Niklaus Wächter

19 Zukünftige Entwicklungen Kurzzeit- versus Langzeit-Effekte: Bsp. Atrazin Rhein Basel Nicht mehr Im Verkauf Anwendungs- Verbot GW-Komponente: langsame Reaktion (Jahre/Jahrzehnte) Niklaus Wächter

20 Was können wir tun? Aktionsplan Pflanzenschutzmittel Chance um über Fachgrenzen und Behörden hinweg Vermeidungsstrategien zu entwickeln und zu priorisieren Innovationen in Produktionsweise (resistente Sorten, Kulturfolge, bessere Spritzgeräte, grössere Pufferstreifen), Stoffauswahl (besser abbaubar, spezifischer, weniger toxisch für Nichtzielorganismen) Verbesserte Information: Beratung von Bauern und Privatgärtnern, Zugang zu Verbrauchszahlen Verbessertes Monitoring anhand Beurteilungskonzept Ganz persönlich: weniger wegwerfen, mehr ohne PSM produzieren, weniger perfekte Produkte 20

21 Dank o Finanzierung: Bundesamt für Umwelt (BAFU) o Labor: Alessandro Piazzoli, Jelena Simovic, Sebastian Huntscha, Remo Seiz, Jakov Bolotin, Rahel Böhler (Eawag), Hildegard Pfefferli (Kantonales Labor, Schaffhausen), Judith Rothardt o Probenahme: Umweltämter der Kantone Thurgau, Aargau, Zürich, Solothurn, Basel Land, Waadt sowie Tobias Doppler, Dirk Radgy (Eawag) o Agrarinformationen: Markus Hochstrasser (Strickhof, Zürich), Urs Müller (BBZ Arenenberg, Thurgau) o Umweltqualitätsziele: Marion Junhhans, Schwerizerisches Zentrum für angewandte Ökotoxikologie, Eawag-EPFL: 21