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13.12.2019

Bachsedimente erheblich mit Pflanzenschutzmitteln belastet

Bachsedimente sind erheblich mit Pflanzenschutzmitteln belastet. Das haben das Ökotoxzentrum und das Wasserforschungsinstitut Eawag im Rahmen einer Überwachung von fünf Bächen in Landwirtschaftsgebieten in der Schweiz herausgefunden. Von den schädlichen Auswirkungen sind vor allem Kleinkrebse betroffen. Mehrere Insektizide, darunter Chlorpyrifos und Pyrethroide, überschritten Effektschwellen, so dass die Sedimentqualität beeinträchtigt war. Das Ökotoxzentrum hat 2017 parallel zur NAWA SPEZ-Studie Untersuchungen zur Pestizidbelastung in Oberflächengewässern die Sedimente in den dort untersuchten Fließgewässern bewertet, jeweils monatlich zwischen März und Oktober. Projektpartner waren die Eawag und die Universität Cadiz. In den Sedimentproben erfassten die Wissenschaftler 97 Verbindungen mit chemischer Analytik, darunter polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), polychlorierte Biphenyle (PCB), Metalle und sieben PSM, die aufgrund ihrer Neigung zur Adsorption ausgewählt worden waren. Die toxischen Wirkungen der Sedimentproben untersuchten sie mit einem Set aus drei standardisierten Biotests mit Organismen mit verschiedenen Ernährungs- und Lebensstrategien, nämlich Muschelkrebsen, Zuckmückenlarven und Fadenwürmern. Gemessen wurden sowohl akute als auch chronische Endpunkte: Überleben (Muschelkrebse), Wachstum (Muschelkrebse und Fadenwürmer), Vermehrung (Fadenwürmer) und Emergenz (Zuckmückenlarven). An allen Standorten waren mehrere Sedimentproben für mindestens eine der getesteten Arten toxisch, wobei die Muschelkrebse am empfindlichsten reagierten. PCB kam an allen Standorten in Konzentrationen vor, die für Wirbellose unkritisch sind. Die Konzentrationen der PAK und Metalle lagen etwas höher, aber immer noch in einem relativ niedrigen Bereich. Das macht es unwahrscheinlich, dass sie wesentlich zur gemessenen Toxizität beigetragen haben. Übrig blieben die analysierten PSM: die langlebigen DDT-Metaboliten DDD und DDE, das Organophosphat-Insektizid Chlorpyrifos, das Herbizid Terbutylazin, und die Pyrethroid-Insektizide Cypermethrin, Permethrin und Bifenthrin. Davon lag Chlorpyrifos mit Abstand in den höchsten Konzentrationen von bis zu 156 ng/g Sediment vor. Chlorpyrifos ist für seine hohe Toxizität für Fische und Wirbellose bekannt. Neben Chlorpyrifos fand sich auch das Pyrethroid Cypermethrin häufig in Konzentrationen oberhalb seines chronischen Schwellenwerts von 0,49 ng/g. Cypermethrin ist für Wirbellose hochgiftig. Permethrin und Bifenthrin, zwei weitere Pyrethroide, wurden in den Sedimenten ebenfalls nachgewiesen, überschritten aber nie ihre Schwellenwerte. An jedem Standort wurde die Schwelle für eine mögliche chronische Wirkung mindestens einmal überschritten, meist durch Chlorpyrifos und/oder Cypermethrin. Wenn Mischungseffekte berücksichtigt wurden, wurden die Sedimente an allen Standorten fast während der gesamten Vegetationszeit als potenziell toxisch eingestuft. Die Bewertung der Sedimentqualität auf der Grundlage der chemischen Analytik stimmte in 65 Prozent der Sedimentproben mit den Ergebnissen der Toxizitätstests überein.

Weiterführende Links
Originalveröffentlichung in Aqua & Gas 2019, 99 (12), 62-71

Webcode: 20191213_001