Umsetzung des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (NAP) – Pilotstudie zur Ermittlung der Belastung von Kleingewässern in der Agrarlandschaft mit Pflanzenschutzmittel-Rückständen

Abstract

Die Pilotphase Kleingewässermonitoring konnte als drittes Teilvorhaben zur "Umsetzung des Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM)" erfolgreich als zweijähriges Monitoring umgesetzt werden. Es wurden für mehr als 100 Fließgewässerabschnitte in 13 Bundesländern umfassend der chemische und biologische Zustand kleiner Fließgewässer in der Agrarlandschaft zwischen April und Juli erfasst. Zusätzlich zu Schöpfproben analog zu dem behördlichen Monitoring nach Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurden ereignisbasierte Wasserproben genommen, um kurzfristige Peakkonzentrationen infolge von Niederschlägen zu erfassen. Zudem wurden anthropogene Stressoren wie Gewässerstruktur, Nährstoffe und Sauerstoffdefizite hochaufgelöst aufgenommen. Die biologische Untersuchung umfasste die Beprobung der aquatischen Invertebraten- und Algengemeinschaft sowie eine Untersuchung der Ökosystemfunktion in den Kleingewässern. Die Ergebnisse zeigen, dass die im Rahmen des Zulassungsverfahrens von PSM festgelegten RAK-Werte (Regulatorisch Akzeptablen Konzentrationen) an über 73 % der untersuchten Standorte für mindestens einen PSM-Wirkstoff überschritten wurden. Besonders die Ereignisproben infolge von Regenereignissen wiesen erhöhte Konzentrationen auf, die durch Schöpfproben nicht erfasst wurden. Diese Belastungen korrelieren auch mit der ökologischen Situation der Gewässer. So erfüllt der Großteil (über 80 %) der untersuchten Fließgewässerabschnitte anhand des SPEARpesticides-Index nicht die Qualitätskriterien für einen guten Zustand. Die Pilotphase Kleingewässermonitoring zeigt, dass eine realistische Bewertung und regulatorische Nutzung eines Monitorings von PSM-Rückständen in kleinen Gewässern nur dann erfolgen kann, wenn auch erhöhte Einträge infolge von Niederschlagsereignissen berücksichtigt werden. Weiterhin treten auch unterhalb der bestehenden RAK-Werte ökologische Effekte im Gewässer auf, so dass sich die Frage nach der Protektivität der aus Labordaten abgeleiteten RAK-Werte stellt. Die Daten der ermittelten PSM-Belastung der kleinen Gewässer in der Agrarlandschaft werden dazu beitragen, Ursachen für die regelmäßige Überschreitung der bestehenden Grenzwerte zu ermitteln und Schwächen der bisherigen Risikobewertung aufzudecken. Ziel wird sein, auf dieser Basis Möglichkeiten zur Reduzierung der Einträge zu erarbeiten und regulatorische Konsequenzen zu ziehen. Siehe dazu auch Liess et al. (2021) und Weisner et al. (2021). Quelle: Forschungsbericht

The pilot study "Kleingewässermonitoring" was successfully implemented as a two-year monitoring program on residues of plant protection products (PPPs) in small streams. The chemical pollution and biological status of small streams in the agricultural landscape was investigated in-depth between April and July for more than 100 stream sections in 13 federal states in Germany. In addition to grab water samples according to the Water Framework Directive (WFD), event-based water samples were taken. The event-based water samples represent short-term pulse concentrations of pesticide residues following precipitation events. Other anthropogenic stressors such as poor structural quality, nutrients, and oxygen depletion were also recorded in high resolution for the whole data set. The biological investigations included sampling of the aquatic invertebrate community and the algal community as well the ecosystem functions in the small streams. The results of the "Kleingwässermonitoring" show that the RAK values (Regulatory Acceptable Concentrations) from the authorization process for PPPs were exceeded for at least one active substance at over 73 % of the sites investigated. In particular, event-based samples showed high concentrations, which would not have been detected by the regular grab sampling. The revealed pollution resulting from the use of PPPs, correlates with the ecological quality of the water bodies. Findings of the bio indicator SPEARpesticides show that the majority (over 80 %) of the small streams in the German agricultural landscape fails a good ecological status. The "Kleingewässermonitoring" confirms that a realistic assessment of PPP contamination in small streams needs to include exposure peaks caused by precipitation events if results should be used for regulatory consequences. The pilot study revealed, that existing thresholds for PPP residues are regularly exceeded in small streams in Germany, even though PPP authorization is complex and often criticized as over-conservative by industry and farmers. Furthermore, ecological effects even if pollution is below these thresholds indicate, that regulatory thresholds derived from laboratory studies may not always be protective for field conditions. The data from this pilot study can be used to derive measures to reduce pollution of small streams by PPP use in the future. See also Liess et al. (2021) and Weisner et al. (2021). Quelle: Forschungsbericht

In der Pilotstudie Kleingewässermonitoring wurden in ganz Deutschland Bäche in unmittelbarer Nachbarschaft zu landwirtschaftlich genutzten Flächen untersucht. Die Ergebnisse machen deutlich, dass Rückstände von Pflanzenschutzmitteln (PSM) regelmäßig bei Regen in bedenklichen Mengen in die angrenzenden Gewässer gespült werden:In über 80 % der untersuchten Bäche wurden PSM-Rückstände in zu hohen Konzentrationen nachgewiesen.Auch in jeder zweiten Wasserprobe überschritten Wirkstoffe die akzeptablen Konzentrationen, dabei waren 20 Wirkstoffe besonders auffällig.Biologische Untersuchungen zeigen, dass sich auch die Lebensgemeinschaften im Wasser in vier von fünf untersuchten Bächen in einem nur mäßigen bis schlechten Zustand befinden.

In der Pilotstudie Kleingewässermonitoring wurden in ganz Deutschland Bäche in unmittelbarer Nachbarschaft zu landwirtschaftlich genutzten Flächen untersucht. Die Ergebnisse machen deutlich, dass Rückstände von Pflanzenschutzmitteln (PSM) regelmäßig bei Regen in bedenklichen Mengen in die angrenzenden Gewässer gespült werden:In über 80 % der untersuchten Bäche wurden PSM-Rückstände in zu hohen Konzentrationen nachgewiesen.Auch in jeder zweiten Wasserprobe überschritten Wirkstoffe die akzeptablen Konzentrationen, dabei waren 20 Wirkstoffe besonders auffällig.Biologische Untersuchungen zeigen, dass sich auch die Lebensgemeinschaften im Wasser in vier von fünf untersuchten Bächen in einem nur mäßigen bis schlechten Zustand befinden.