Bewertung des Risikos von Pflanzenschutzmitteln für Bodenorganismen unter realen Bedingungen - Erarbeitung einer nationalen Posi

Projektlaufzeit: 2011 - 2013

Leitung:

Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schäffer
Dr. rer. nat. Martina Roß-Nickoll
Dr. rer. nat. Burkhardt Schmidt


Bearbeitung:

Dr. rer. nat. Björn Scholz-Starke
Claudia Poßberg, M.Sc.


Projektpartner:

- Forschungsinstitut für Ökosystemanalyse und -bewertung e.V. (gaiac), Aachen (Koordination)
- ECT Oekotoxikologie GmbH, Flörsheim a.M.
- Fraunhofer Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (Fraunhofer IME), Schmallenberg


Auftraggeber:

Umweltbundesamt (UBA)
 

Hintergrund:

Risikominderungsmaßnahmen zum Schutz von Nichtzielorganismen beim Einsatz von Pflanzenschutzmitteln werden derzeit durch Abstandsregelungen und driftmindernde Technik realisiert. Das Forschungsvorhaben soll wirksamere Alternativen zum Schutz der Biodiversität in der Agrarlandschaft erarbeiten und die vorhandenen Landschaftselemente in eine ökologische Typisierung integrieren, die Rückschlüsse auf die Wirksamkeit des Risikomanagements zulässt.

Das Risiko für Bodenorganismen wird in der Umweltrisikobewertung abgeschätzt, indem einer im Experiment ermittelten Effektschwelle eine Umweltkonzentration im Boden in einer für die Organismen relevanten Tiefe gegenübergestellt wird. Dabei stellt die sorgfältige Ableitung einer voraussichtlichen Umweltkonzentration (Predicted Environmental Concentration, PEC) des applizierten Wirkstoffes in den Kompartimenten Wasser und Boden die entscheidende Basis einer korrekten Abschätzung und Bewertung der Risiken für Organismen dar, die nach einer PSM-Anwendung exponiert sein können. Fortentwicklungen der relevanten Prüfrichtlinien und Handlungsanweisungen (z.B. Guidance Document 'Persistence in Soil') weisen darauf hin, dass die Notwendigkeit einer grundlegend neuen Strategie bei der Ableitung von Umweltkonzentrationen in Böden besteht. Die Notwendigkeit einer Anpassung der heute gültigen Risikobewertungsstrategie entsteht aus der anhaltenden Debatte um die grundlegenden Annahmen zur Verteilung von Wirkstoffen im Bodenprofil nach PSM-Anwendungen im Freiland. Sowohl im nationalen Zulassungsverfahren für Pflanzenschutzmittel als auch in der EU-Wirkstoffprüfung wird bisher bei der Berechnung der voraussichtlichen Konzentration der Wirkstoffe im Boden angenommen, die Substanzen verteilten sich nach Ausbringung gleichmäßig in den obersten Bodenzentimetern. Im Gegensatz zum Risikobewertungsverfahren für Bodenorganismen im EU-Wirkstoffprogramm wird im nationalen Zulassungsverfahren nicht davon ausgegangen, dass sich auch hochsorptive Wirkstoffe in den obersten 5 cm des Bodens verteilen.

Ziel des F&E-Vorhabens ist es, die fachlichen Grundlagen für eine nationale Strategie zur Anpassung der Expositionsabschätzung und Risikobewertung im Bereich Boden und Bodenorganismen bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln zu erarbeiten. Die Analyse des Sachstandes soll Aufschluss über die Zusammenhänge zwischen dem Ort der Exposition von Bodenorganismen im Bodenprofil und der Verteilung von PSM-Wirkstoffen in räumlicher und zeitlicher Abfolge geben. Experimentelle Untersuchungen unter kontrollierten Freilandbedingungen sollen durchgeführt werden, um die Hypothese zu überprüfen, dass eine nachweisbare funktionelle Verknüpfung zwischen der räumlichen Verteilungsfunktion eines Wirkstoffes im Bodenprofil und dem Ort der ökotoxikologischen Wirkung überhaupt existiert. Es wird postuliert, dass der bevorzugte Aufenthaltsort und das Verhalten der Tiere im Bodenprofil (Expositionsmodus) die Expositionshöhe moduliert und folglich auch die Höhe der ökotoxikologischen Effekte. Des Weiteren wird überprüft, inwiefern die räumliche Verlagerung der maximalen Konzentration eines Wirkstoffes in verschiedene Bodenschichten über die Zeit mit einer Wirkungsabfolge bei Organismengruppen einhergeht. Das wird für Organismen mit unterschiedlichen Expositionsmodi gesondert betrachtet.

 

Publikationen:

- Toschki A, Hommen U, Hund-Rinke K, Klein M, Pieper S, Poßberg C, Römbke J, Roß-Nickoll M, Schäffer A, Schmidt B, Scholz-Starke B, Hammers-Wirtz M (2012) Evaluation of the risk for soil organisms under real conditions. Oral presentation at the SETAC Europe 22th Annual Meeting/ 6th SETAC World Congress 20-24 May 2012, Berlin, Germany
- Scholz-Starke B, Nikolakis A, Leicher T, Lechelt- Kunze C, Heimbach F, Theißen B, Toschki A, Ratte H-T, Schäffer A, Roß-Nickoll M (2011): Outdoor Terrestrial Model Ecosystems are suitable to detect pesticide effects on soil fauna - Design and method development. Ecotoxicology 20, 1932-1948