| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Pesticiders påvirkning af planter og alger i vandmiljøet

1. Indledning

Danmark er et landbrugsland, hvor ca. 70% af jorden er kategoriseret som dyrket landbrugsareal (Windolf et al., 1996). På dette areal bliver der i gennemsnit sprøjtet med pesticider omkring 2 gange årligt og den samlede mængde af udspredt aktivstof kommer op på omkring 2800 ton (Miljøstyrelsen, 2003). Dertil kommer forbruget i gartnerier, frugtplantager, skovbruget, offentlige institutioner og af private. Det er derfor ikke overraskende, at man kan finde rester af pesticider i miljøet omkring de dyrkede arealer. Spørgsmålet er i hvor høj grad pesticiderne i miljøet påvirker organismer udenfor målgruppen. Da 75-80% af den udspredte mængde pesticider er herbicider, ukrudtsmidler, der virker specifikt på planters biokemi, vil man forvente, at især vilde planter udgør en følsom gruppe organismer udenfor målgruppen. I denne rapport fokuserer vi på planter, der vokser i søer og vandløb.

1.1 Vandplanter og alger

Plantelivet i søer og vandløb består af flydende og mere eller mindre neddykkede vandplanter, større alger som kransnålalger samt af fastsiddende og frit flydende mikroalger, epifytter og fytoplankton. Mængden og fordelingen af større planter og mikroalger afhænger for en stor del af vandets næringssaltindhold, bund- og strømforhold. Udbredelsen af neddykkede arter i søer vil oftest være begrænset af næringssalt indholdet, da høje næringssaltkoncentrationer medfører en øget vækst af fytoplankton, der skygger for de rodfæstede planter, men også bundforholdene kan spille en rolle. I vandløbene spiller næringssalt-tilgængeligheden også en rolle, men især muligheden for rodfæste samt strømhastighed er af betydning for de rodfæstede planters udbredelse, og specielt har eutroficiering og den hyppige grødeskæring ændret voldsomt på sammensætningen af arter i danske vandløb gennem de sidste 100 år (Baattrup-Pedersen, 2000; Baattrup-Pedersen et al., 2003; Sand-Jensen et al., 2000). Vandplanter spiller en stor rolle i den fysiske stabilisering af bundforholdene i både søer og vandløb for sedimentationshastigheder og strømningsforhold og for optagelsen og recirkuleringen af næringssalte. Derudover fungerer de som skjul for insekter, krebsdyr og fisk og udgør et substrat for overflade-levende mikroorganismer, snegle og andre græssere (Baattrup-Pedersen, 2000; Sand-Jensen, 1997). En forringelse af vandplanternes vækst og overlevelse vil derfor påvirke hele det akvatiske økosystem kraftigt.

1.2 Pesticider i vandmiljøet

Pesticider kan ende i vandmiljøet ad forskellige veje: ved vinddrift, oversprøjtning ved kørsel for tæt på vandløbet, deposition fra luften ved fjerntransport i atmosfæren, udvaskning fra marker via drænvand eller grundvand, overfladisk afstrømning eller fra punktkilder som f.eks. vaskepladser eller affaldsdepoter (Løkke, 2000; Mogensen et al., 1999)lsesprodukter man har testet for i Fyns Amt, har man fundet 33 af stofferne i koncentrationer over detektionsgrænsen. Generelt ligger niveauet for pesticider i overfladevand på under 1 μg l-1. Ud af over 7000 målinger af omkring 60 pesticider og pesticid-nedbrydningsprodukter målt i perioden 2000-2002 på 8 målestationer gælder dette for 99.9% af prøverne. I de 9 prøver, der ligger over 1 μg l-1, er den højeste koncentration 15 g glyfosat l-1. I ca. 3% af målingerne er der målt koncentrationer på over 0,1 μg l-1, som er den fastsatte grænseværdi for drikkevand. (Data fra det Nationale program for Overvågning af Vandmiljøet (NOVA) fra 2000-2002 venligst stillet til rådighed af DMU, Afdeling for Ferskvandsøkologi, Jytte Erfurt. Herefter refereret som NOVA-data). I et vandløb har man i løbet af et døgn kunnet måle op til 18 forskellige pesticider (Løkke, 2000), og NOVA-dataene viser, at det ikke er usædvanligt at finde mellem 10 og 20 forskellige pesticider i koncentrationer over 0,01 μg l-1 på en lokalitet i løbet af en dag. Ikke overraskende finder man specielt pesticiderne i vandmiljøet i sprøjteperioden. De højeste koncentrationer forekommer ofte i pulse af timers varighed i forbindelse med nedbørshændelser (Styccen et al., 2003). Pulsenes størrelse og længde afhænger af, hvor langt nedstrøms fra afstrømshændelsen man befinder sig, da opblanding og fortynding gør pulsene længere og fladere.

Forekomsten af pesticider i søer og stillestående vand er ikke så udførligt efterforsket, som forekomsten i vandløb. De data, der findes på mindre vandhuller, indikerer dog niveauer, der er sammenlignelige med dem, der findes i vandløbene (Løkke, 2000; NOVA-data). I større søer må man forvente, der sker en opblanding, der vil føre til en yderligere fortynding.

1.2.1 Problemstillinger

Pesticiderne findes altså i danske søer og vandløb, og størstedelen af de fundne stoffer er herbicider (Løkke, 2000; NOVA-data). Herbiciderne formodes at kunne påvirke planterne og algerne i det akvatiske miljø. Formålet med det pågældende arbejde er derfor at undersøge, hvor vidt det er sandsynligt, at dette også sker. Dette har vi valgt at gøre ved at opstille en række problemstillinger, der hver især belyser dele eller aspekter af den samlede problemstilling: Påvirker pesticider i vandmiljøet væksten af akvatiske planter og alger?

1.2.1.1 Hvad er ingen effekt?

Da vores studie skulle fokusere på lave koncentrationer og effektniveauer, har vi fundet det relevant at diskutere, hvad man mener med "ingen effekt". Lidt filosofisk kan man sige, at "Man kan altid vise, at der er en effekt, men man kan aldrig vise, at der ikke er en effekt". Der vil altid være ting man ikke har målt på, niveauer man ikke kan måle og tidsperspektiver, man ikke har taget i betragtning. Vi må derfor definere, hvad vi mener med "ingen effekt". Dette indebærer at vores "ingen-effekt-niveau" kan variere afhængigt af vores definition. Nogle af de mest brugte definitioner vil her blive vurderet.

1.2.1.2 Giftigheden af herbicider i vand

Vi valgte derefter at vurdere giftigheden af herbicider i vand i forhold til deres giftighed i det terrestriske miljø. I modsætning til det terrestriske miljø, hvor planterne kun bliver påført herbicidet en enkelt gang, kan planterne i vandmiljøet være omgivet af herbicider i en længere periode. Specielt hvis planterne vokser i langsomt flydende eller i stillestående vand. Til gengæld bliver stofferne meget fortyndede i det akvatiske miljø sammenlignet med de koncentrationer, der findes i sprøjtebeholderen og i de afsatte dråber på planterne, hvilket kunne nedsætte deres optagsrate dramatisk og gøre det muligt for planterne at afgifte stofferne, inden de når kritiske niveauer.

1.2.1.3 Artsspecifikke forskelle i følsomhed

Mange herbicider er selektive i det terrestriske miljø. Det er netop en af deres attraktive egenskaber, at de lader afgrødeplanten stå, mens ukrudtsplanterne dør. Spørgsmålet er, om de også er selektive overfor planter i vandmiljøet og derved kan forskubbe den naturlige balance mellem arterne? Hvis nogle arter er mindre følsomme overfor et hyppigt forekommende herbicid end andre, ville disse kunne overtage og komme til at dominere på steder, hvor de ellers ville være blevet holdt i skak af andre mere følsomme arter.

1.2.1.4 Giftighedens afhængighed af tid, effekt variable og naturlige stressfaktorer

Hvad betyder valget af forsøgstid og effektvariabel for de giftighedsparametre, man bestemmer og som danner grundlag for lovgivningen om brug, sprøjtegrænser etc. for pesticider? Nogler herbicider virker hurtigt, andre langsomt og de påvirker forskellige fysiologiske processer i planterne. Dette betyder, at den målte giftighed af et stof kan afhænge af forsøgstiden og af hvilken effekt, man måler. Også naturlige vækstfaktorer kan påvirke et stofs giftighed. Vi har i dette studie valgt at se på effekten af lys på virkningen af to herbicider med forskellig virkemåde. Lyskvantiteten og -kvaliteten ændres hurtigt ned igennem vandsøjlen, og da mange herbicider virker ved at påvirke fotosynteseapparatet, kunne det formodes, at lysintensiteten påvirker virkningen af disse herbicider. Også pH kan muligtvis påvirke effekten af herbicider, der er syrer eller baser og derfor skifter ladning, afhængigt af pH. Da pH i danske ferske vande kan variere fra pH 5 i sure tørvegrave til over pH 10 i vande med høj fotosyntese aktivitet (Sand-Jensen, 2001), kan denne problemstilling være højst relevant.

1.2.1.5 Effekter af pulseksponering

Som beskrevet optræder de højeste og derfor potentielt mest toksiske koncentrationer af herbicider i pulse. Hvad er effekten af en puls i forhold til en længerevarende eksponering, og hvor lang tid tager det for planterne at regenerere efter en væksthæmmende puls? Er nogle herbicider mere effektive i pulsform end andre, sammenlignet med deres effekt efter længere tids eksponering? Man kunne forestille sig, at herbicider med en evne til at bioakkumulere ville have en større relativ pulseffekt, da de ville blive i planterne i længere tid end mere vandopløselige stoffer. Planternes evne til at afgifte og reparere de skader, de er blevet påført af herbicider under en puls, kunne også være af betydning for effekterne af en pulseksponering.

1.2.1.6 Kombinationseffekter

Som tidligere nævnt kan man finde flere pesticider i vandmiljøet på en gang (Løkke, 2000; NOVA-data). Ud af de 140 NOVA-prøver, hvor der blev målt pesticider i koncentrationer over detektionsgrænsen, var der mere end 7 stoffer tilstede i over halvdelen af prøverne. Amerikanske undersøgelser af over 80 stoffer i overfladevand viste tilsvarende resultater (Martin et al., 2003). I Fyns Amt blev der målt op til 18 forskellige stoffer på et døgn (Løkke, 2000). Så hvad er effekten af tilstedeværelsen af flere stoffer på en gang?

1.2.1.7 Vækststimulering ved lave pesticid-koncentrationer

Der ses ind imellem en vækststimulering hos planter ved lave pesticid-koncentrationer, ligesom nogle svampemidler er kendte for at påvirke væksten af terrestriske planter (Gerhard et al., 1998). Hvordan påvirker en eventuel vækststimulering toksisiteten af herbicider? Og er vækststimulering et fænomen, der har relevans under naturlige forhold?

 

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |



Version 1.0 Juli 2004, © Miljøstyrelsen.