Pesticides in streams and subsurface drainage water within two arable catchments in Denmark: Pesticide application, concentration, transport and fateSammenfatning og konklusionerFundhyppighed, koncentration og tab af 49 pesticider og metabolitter blev målt gennem 2 år (1999 og 2000) i to mindre dyrkede danske vandløbsoplande. Lillebæk på Fyn har et opland på 4.35 km2. Oplandet er 86% dyrket og består overvejende af lerede jorder. Odderbæk i Nordjylland har et opland på 11.43 km2. Det er 83% dyrket og består hovedsageligt af sandede jorder. To vandløbsstationer blev oprettet i Lillebæk som delte oplandet i et øvre rørlagt delopland og et ned opland med åbent vandløbsforløb. Pesticiders forekomst, transport og skæbne i vand, suspenderet stof og vandløbssediment blev målt ved prøver udtaget ved 3 vandløbsstationer og 3 drænstationer i de to oplande. Hovedresultaterne fra de 2 oplande er vist i tabellerne i-iii. Ud af de 49 pesticider der blev analyseret for i vandløbsvand og drænvand blev 39-42 fundet i vandløbsvand (tabel i). Antallet af fundne pesticider og metabolitter i drænvand var mindre i begge oplande hvilket skyldes at et færre antal pesticider blev anvendt i de små drænoplande end i de meget større vandløbsoplande. Fundprocenten af 12 udvalgte persticider og metabolitter i vandløb og dræn er vist i tabel i. Rester af herbicider måles generelt meget hyppige i vandløb og dræn end fungicider og insekticider. Pesticidrester er for de alle stoffer fundet hyppigere i vandløbsvand end i drænvand. Enkelte pesticider som isoproturon og bentazone er dog fundet næsten lige så hyppigt i vandløbsvand og drænvand. Generelt er de pesticider der findes i både vandløbsvand og drænvand anvendt indenfor oplandet eller marken i det samme eller det foregående år. Forekomsten og den maksimale koncentration af 18 anvendte pesticider i landbruget i de 2 måleperioder (efterår 1999 til efterår 2001) var højest i den rørlagte det af Lillebæk, næsthøjest i hele Lillebæk oplandet og mindst i Odderbæk (tabel i). Tilsvarende var tabsraten af pesticider (målt transport i vandløb divideret med anvendte mængder aktivstof) 2 til 8 gange højere fra oplandet hvor Lillebæk var rørlagt end fra hele Lillebæk oplandet og Odderbæk oplandet. Vinddrift og atmosfærisk deposition af pesticider til Lillebæk kan ikke forekomme i den rørlagte del af oplandet. Da den rørlagte del af Lillebæk oplandet stadig har den største tabsrate af pesticider må det antages at vinddrift og atmosfærisk deposition generelt er af mindre betydning som pesticide transportvej til tilsvarende små vandløb. Tab af pesticider til vandløb via drænvand må i den rørlagte del af Lillebæk oplandet være den største transportvej da oplandet er intensivt drænet. Pesticider målt i vandløbet kan være tilført ved udvaskning eller makropore transport i jorden under regnhændelser efter udsprøjtning på markerne (se f.eks. Laubel et al., 1998; Kronvang et al., 2002). Punktkilder, som gårdspladser og vaskepladser med kontakt til drænsystemer, kan også være en vigtig kilde og transportvej for pesticider til grundvand og vandløb (se f.eks. Bay og Hansen, 2001). Målinger af punktkilders betydning var dog ikke omfattet af det forsøgsdesign som blev anvendt i undersøgelsen, hvorfor betydningen af punktkilder i de to oplande ikke kan opgøres. De to drænsystemer som der blev målt på i Lillebæk oplandet var begge uden kontakt til gårdspladser og vaskepladser. I begge drænsystemer blev der fundet mange pesticidrester, dog for de fleste pesticider med en lavere fundhyppighed og koncentration end i vandløbet. Da Lillebæk oplandet indeholder mange drænsystemer er der ingen sikkerhed for at de 2 drænsystemer der indgik i undersøgelsen er repræsentative. Andre undersøgelser har konstateret meget høje pesticidkoncentrationer i dræn hvor der ikke var tale om punktkilder men transport af pesticider gennem sprækker og store porer (makroporer) i jorden (Kronvang, 2002; Holm et al., 2003). Efter målingernes afslutning blev der interviewet tre lodsejere om mulige tabsposter for pesticider i det rørlagte Lillebæk opland. De pegede på at en overset kilde og transportvej i det rørlagte opland kunne være overfladisk afstrømning fra marker der på grund af stuvning af regnvand (underdimensionerede drænsystemer) slap ind i drænbrønde. En nærmere analyse af hvor betydningsfuld punktkilder er for fund af pesticider i vandløb i modsætning til markbidrag vil kræve en målrettet opsporings undersøgelse i vandløbsoplande af punktkilder kombineret med målinger af markbidrag og pesticidforekomst i vandløb. Der blev opstillet signifikante empiriske sammenhænge mellem pesticid tab og henholdsvis pesticide anvendelsen på markerne og pesticidernes fysisk-kemiske egenskaber for i alt 16 pesticider anvendt i undersøgelsesperioden. Disse empiriske sammenhænge viser at små mængder udsprøjtede pesticider hurtigt transporteres gennem jorden til dræn eller øvre grundvand og derfra til overfladevand. Den hurtige stigning i koncentrationen af pesticider efter regnvejr og stigende vandføring i vandløbene viser at pesticider hurtigt finder vej mellem mark og vandløb i de to undersøgte oplande (figur i). Måden hvorpå koncentrationen af pesticid stiger efter regn og stigende vandføring i vandløb er påvist at være afhængig af det enkelte pesticids fysisk-kemiske egenskaber. Hydrofobe pesticider udviser en stor stigning i starten af en regnhændelse ofte samtidig med stigninger i koncentrationen af suspenderet stof (figur i).
Mange af de hydrofobe pesticider udvist stærke sammenhænge til koncentrationen af suspenderet stof i perioder med regn og stigende vandføring i vandløb uanset årstid. Pesticid indholdet i suspenderet stof og vandløbssediment udviste stigninger især i forårets sprøjtesæsonen (april-juni). En statistisk beregning af gentagelses intervaller for koncentrationen af pesticider i Lillebæk blev gennemført for udvalgte pesticider pesticider baseret på en generaliseret ekstremværdi fordelingsfunktion. Gentagelsesintervaller for koncentrationen af terbuthylazin og diuron i den rørlagte del af Lillebæk og for isoporturon i den åbne del af Lillebæk viser at meget høje maksimum koncentrationer må kunne forventes at forekomme i korte tidsrum. At kortlægge maksimum forekomster af pesticider i små oplande vil derfor stille store krav til prøvetagningsfrekvens. |
