Effekt af bekæmpelsesmidler på flora og fauna i vandløb

1 Baggrund

Sammenlignet med stillestående vande er vores viden om pesticiders effekter i vandløb yderst begrænset. Det skyldes, at man først indenfor det seneste 10-år har opbygget en nødvendig viden om forekomsten af pesticider i vandløb, men også vanskeligheder med at efterligne en realistisk pesticideksponering og holde typiske vandløbsorganismer under kontrollerede forhold i forsøg. Vores nuværende viden er således primært centreret omkring organismer repræsentative for stillestående vande. Denne viden kan ikke umiddelbart overføres til vandløb på grund af forskelle i pesticidernes eksponeringsforløb, organismernes fysiologi og livsstrategier samt forskelle i det fysiske miljø.

Det primære grundlag for vurderinger af pesticiders effekter i det akvatiske miljø udgøres i dag af enkeltartstest med flere arter tilhørende forskellige trofiske niveauer og systematiske grupper. I disse tests har reproducerbarhed haft høj prioritet, hvilket delvist er gået ud over miljørealismen. Toksiciteten af kemiske stoffer, herunder pesticider, bestemmes overfor ”standard” organismer efter standardiserede vejledninger, hvor eksponeringskoncentrationerne søges holdt konstant, og hvor mortaliteten aflæses efter nøje fastlagte tidsintervaller. Ofte rapporteres den målte effekt kun som en effektparameter efter en standardiseret eksponeringsperiode, f.eks. LC50,96timer for fisk, EC50,48 timer for krebsdyr og EC50,72 timer for planktonalger. I miljøet udsættes organismerne derimod for koncentrationer, der varierer med tiden – mest udtalt i rindende vand. Her sker eksponeringen af den fastsiddende flora og fauna til pesticider i pulser i nær tilknytning til udsprøjtning og afstrømningshændelser. Da ”standard” organismerne uden undtagelse er repræsentanter for stillestående vande og de publicerede effektværdier primært er gældende for kontinuerlig eksponering er det vanskeligt at anvende eksisterende toksicitetsværdier til forudsigelse af effekter i vandløb.

Nedenfor beskrives svagheder i det nuværende grundlag for organismer i vandløb:

  • Mangel på tidslig opløsning i toksiciteten, (jvf. relevant tidsskala for eksponering indenfor minutter-timer og publicerede toksicitetsværdier efter 48-96 timer).
     
  • Mangel på repræsentativitet blandt forsøgsorganismer (>90 % af publicerede toksicitetsværdier er udført med repræsentanter for stillestående vande, især dafnier og planktonalger, mens f.eks. bundlevende krebsdyr, insektlarver og planter dominerer i vandløb). Ud over variationen i følsomhed, som kan henføres til systematiske forskelle mellem dyregrupperne, repræsenterer dafnier fritsvømmende organismer, der ernærer sig ved filtration. På vandløbsbunden dominerer fasthæftede alger samt dyr, som lever af detritus eller som rovdyr. Forskelle i levevis og dermed i eksponeringsvejen kan have betydning for følsomheden og især for hvornår effekterne kommer til udtryk.
     
  • Manglende overensstemmelse mellem effektparametre i standardtests og de faktiske effekter af pesticider i vandløb (f.eks. kan insekticider i lave og ikke-dødelige koncentrationer udløse drift hos krebsdyr og insektlarver – et forhold som ikke kan udledes fra standardtests). Selv om der for dafnier er gennemført livscyklus test med adskillige insekticider kan resultaterne ikke overføres til vandløbsdyrene på grund af forskelle i reproduktionscyklus, herunder stadiernes varighed og placering i vandløbet, f.eks. pupper i sedimentet. Standardtest kan normalt ikke kvantificere pesticidernes indirekte effekter, som ofte er mindst lige så følsomme og vigtige som direkte effekter. Et eksempel på en indirekte effekt er hæmning af krebsdyrs findeling af blade til små partikler, der er fødegrundlaget for vandløbenes filtratorer.
     
  • Standardiserede test gennemføres i lukkede systemer, som afskærer muligheden for indvandring af individer udefra. Rekolonisering via æglægning hos insekter er vigtig både i damme og vandløb til genetablering af bestande. Et særkende ved vandløb er endvidere muligheden for hurtig rekolonisering ved drift (nedstrøms) eller ved opstrøms migration. Resultater fra standardiserede test giver ingen oplysning om dette forhold.

Det er på den baggrund, at nærværende projekt blev igangsat og financieret af Miljøstyrelsens pesticidforskningsprogram.

Der er derfor behov for at tilvejebringe et større datagrundlag omkring miljørealistiske effekter af pesticider på vandløbsorganismer, som både repræsenterer økologisk vigtige arter, grupper samt livsstadier og som kan udgøre fundamentet for realistiske effektvurderinger.

1.1 Pesticiderne i jordbruget

Pesticider (plantebeskyttelsesmidler) er miljøfremmede stoffer, som udbringes på marker, skove, gartnerier, parker og haver for at slå svampe, insekter og ukrudt ihjel. Afhængig af målgruppe inddeles pesticiderne i ukrudtsmidler (herbicider), insektmidler (insecticider) og svampemidler (fungicider). Endvidere anvendes vækstregulerende midler (stråforkortere) i betydelig udstrækning i jordbruget. Pesticiderne indeholder et eller flere aktivstoffer rettet mod én eller flere skadegørere og normalt forekommer aktivstoffet sammen med hjælpestoffer, opløsningsmidler og vand, der sikrer effektiv dosering og optimal virkning på skadevolderne.

Før 1980 havde reguleringen af pesticidanvendelsen sigte på at beskytte mennesker, husdyr og bier, men med forøget viden og fokusering på det omgivende miljø har reguleringen siden også fokuseret på at minimere effekterne i miljøet. Det er således dokumenteret, at der sker en påvirkning af flora og fauna i vandløb, søer og småbiotoper og at der udvaskes pesticider til grundvandet (Miljøstyrelsen 1999)

Tabel 1. Forbrugsmønster af pesticider i dansk jordbrug i 1992 og 2001 (Miljøstyrelsen 1993, 2002)

Pesticid 1992 2001
Sprøjtet areal (ha) 2532000 2161000
Solgt mængde (t) 4653 3075
Antal aktivstoffer 85 68
Udfasede aktivstoffer 39
Nye aktivstoffer 22

I løbet af en 10-årig periode er pesticidanvendelsen i jordbruget (dvs. excl. gartnerier, haver o.l.) faldet ca. 34 % (fra 4653 t aktivstof til 3075 t), mens reduktionen i det sprøjtede areal “kun” udgør 15% (Tabel 1). Miljøgevinsten har antagelig været større ved reduktionen i antallet af aktivstoffer (85 68) som især har omfattet de mest persistente. Og for det akvatiske miljø har indførsel af sprøjtefrie zoner langs vandløb og vandhuller med stor sandsynlighed været en betydelig gevinst, da risikoen for tilførsel til vandet er blevet mindre.

 



Version 1.0 Januar 2004, © Miljøstyrelsen.