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

Evaluering af pesticidindikatoren PestNaB

2 Beskrivelse af PestNaB

• 2.1 Datagrundlaget
  • 2.1.1 Data for pesticidernes egenskaber
  • 2.1.2 Forbrugsdata
  • 2.1.3 GIS-informationer – naturens placering i naturen
• 2.2 Delindikatorer i PestNaB
  • 2.2.1 Belastningstal
  • 2.2.2 Behandlingsindeks
  • 2.2.3 Delindikatorer til markflade
  • 2.2.4 Delindikatorer til terrestriske kantbiotoper
  • 2.2.5 Delindikatorer til overfladevand
• 2.3 Aggregering af delindikatorer ved rangordning
• 2.4 PestNaB i DPSIR terminologi

PestNaB er detaljeret beskrevet i Kjær et al. (2008). Ifølge Kjær et al. (2008) er PestNaB baseret på eksisterende risikovurderingsprincipper, dog ved stærkt forenklede metoder. PestNaB giver som resultat et mål for ændringer i pesticidernes belastning af naturen, hvor belastningen opgøres som et forhold mellem et mål for eksponeringen og et mål for giftigheden.

PestNaB er som nævnt baseret på gældende principper for miljørisikovurdering af kemikalier, dvs. på eksisterende metoder til vurdering af, hvorvidt et kemikalie muligvis vil have effekter på miljøet.

PestNaB har fokus på markerne og den omgivende natur, som i PestNaB er delt op i terrestriske biotoper og overfladevand. Grundvandsforurening med pesticider er ikke inkluderet. Udeladelsen af grundvandforurening er ikke begrundet med en formodning om, at dette ikke er vigtigt, men primært med det forhold, at problemstillingen grundlæggende er en anden, da beskyttelsen af grundvandet mest er begrundet i sundhedsmæssige overvejelser med brug af maksimalt tilladeligt koncentrationsniveau. Det kan også argumenteres, at nedsivning til grundvandet skal påvises at være under et vist niveau for tildeling af en godkendelse. PestNaB inkluderer heller ikke eventuelle effekter i luften, hvilket er i tråd med, at der heller ikke tidligere i Danmark har været stillet specifikke krav om undersøgelser eller redegørelser for fordampning af pesticider fra jord og behandlede afgrøder eller om undersøgelser af nedbrydningen af pesticider eller deres metabolitter i luften.

PestNaB er baseret på en række delindikatorer, som hver især søger at redegøre for pesticidernes belastning af et landskabselement. Der er formuleret i alt 18 delindikatorer i PestNaB. Disse indikatorer omhandler belastningen på marken, på den terrestriske natur uden for markfladen, samt på organismer i overfladevand på basis af den geografiske fordeling af landskabselementer i forhold til det dyrkede areal. De 18 delindikatorer er beskrevet i kapitel 2.2.

I PestNaB er Danmark inddelt i et stort antal kvadrater (ca. 41.700), der hver har en størrelse på 100 ha. Hvert kvadrat er bl.a. karakteriseret ved nærhed til landskabselementer (levende hegn, vandløb, søer og vandhuller) og pesticidforbrug. I den nuværende version af PestNaB findes pesticidforbruget på markniveau ved at fordele det opgjorte, totale pesticidsalg i Danmark ud på de enkelte marker efter afgrødetype og standarddoseringer. Afgrødetyperne indgår derfor også i karakteriseringen af kvadraterne.

Landbrugsarealet i Danmark er endvidere opdelt i markblokke. En markblok har typisk et areal på ca. 20 ha og indeholder 1-5 marker med forskellige afgrøder. En markblok er defineret som en geografisk sammenhængende enhed bestående af marker med permanente, ydre grænser, fx i form af veje, jernbaner, levende og faste hegn samt vandløb.

Belastningen på markfladen bestemmes på basis af pesticiddoseringen på marken. Omfanget af belastningen af den omkringliggende natur bestemmes ved at inddele det dyrkede areal i zoner i forhold til afstanden til landskabselementerne. Alle markblokke i hvert kvadrat er blevet zoneinddelt, således at det er opdelt i følgende afstandsklasser til landskabselementerne: 2-5 m, 5-10 m, 10-20 m, 20-50 m og 50-100 m. Zoneinddelingen i PestNaB er defineret ud fra eksisterende afstandskrav for specifikke pesticider.

2.1 Datagrundlaget

PestNaB er, som alle andre indikatorer, begrænset af tilgængelige data til kvantificering af belastningerne på naturen.

En række data er nødvendige til beregning af delindikatorerne og den samlede indikator. De kan opdeles i:

• data for pesticidernes egenskaber
• data for forbrug af pesticider
• GIS-informationer: arealanvendelse - herunder afgrødetypefordeling, samt nærhed til landskabselementer som levende hegn, vandløb, søer og vandhuller

2.1.1 Data for pesticidernes egenskaber

En pesticidindikator vil bl.a. være begrænset af data for pesticidernes iboende egenskaber. Pesticider skal godkendes før brug, hvilket kræver viden om en række af pesticidernes iboende egenskaber. I forbindelse med en pesticidgodkendelse er disse netop udvalgt til vurdering af mulige effekter på miljøet. Det vil derfor være relevant at basere en pesticidindikator netop på disse data. En formulering af en pesticidindikator, som kræver data ud over kravene til en godkendelse, vil ikke være hensigtsmæssig, da dette vil forårsage for mange huller i datagrundlaget, hvilket muligvis efterfølgende kan give anledning til en skævvridning i indikatorværdien.

Følgende pesticiddata er nødvendige for at beregne PestNaB:

• koefficienten til kvantificering af stoffets fordeling mellem organisk kulstof og vand (K_OC) (L/kg)
• stoffets toksicitet over for alger (EC50) (mg/l)
• stoffets toksicitet over for dafnier (EC50) (mg/l)
• stoffets toksicitet over for fisk (LC50) (mg/l)
• stoffets toksicitet over for regnorme (LC50) (mg/kg jord)
• stoffets toksicitet over for bier (LD50) (μg/individ)
• stoffets toksicitet over for pattedyr (LD50) (mg/kg legemsvægt)
• stoffets toksicitet over for fugle (LD50) (mg/kg legemsvægt)
• stoffets toksicitet over for kantplanter (EC50) (mg/kg jord)
• stoffets toksicitet over for andre leddyr (LD50) (g a.i./ha)

Data for pesticiders egenskaber er primært hentet fra godkendelsesmaterialet og den internationale litteratur. Derudover nævnes det i Kjær et al. (2008), at der i løbet af efteråret 2008 er kommet delresultater fra et EU-projekt kaldet Footprint, som eventuelt kan være anvendelige i PestNaB.

PestNaB benytter kun data for akut toksicitet. Det kan i den sammenhæng nævnes, at der for godkendelse af pesticider - ud over krav om akutte toksicitetstest både for vandlevende og jordlevende organismer - også er datakrav for reproduktionstest på dafnier og fugle og for længerevarende toksicitetstest med andre organismer samt for relevante undersøgelser med sigte på at vurdere nedbrydning og skæbne i miljøet.

Belastningstallet i PestNaB er, som tidligere nævnt, forholdet mellem den anvendte mængde pesticid og en toksicitetsparameter. Et eksempel på en toksicitetsparameter er den dosis, der slår 50% af testorganismerne ihjel (LD50) i laboratorieforsøg.

De udvalgte organismegrupper i PestNaB vurderes umiddelbart at være relevante og dækkende at inddrage i forhold til den pågældende biotop. Af de 137 pesticider, der indgår i PestNaB, er der for bier data for 117 pesticider, for andre leddyr kun for 26 pesticider og for planter kun for 36 pesticider. De pesticider, hvor der ikke er data, indgår ikke i PestNaB-summeringen af den enkelte delindikator.

2.1.2 Forbrugsdata

Til beregning af PestNaB er det nødvendigt at have kendskab til hvilke arealer, der er behandlet med pesticider, og i hvor store mængder pesticiderne er anvendt. I PestNaB er den arealmæssige anvendelse af pesticider beregnet ud fra afgrødetypefordelingen i Danmark, de samlede salgstal samt viden om hvilke midler, der typisk anvendes på de forskellige afgrøder. Afgrødetyperne i den eksisterende version af PestNaB er direkte relateret til bekæmpelsesmiddelstatistikkens hovedafgrøder (10 forskellige). En finere inddeling efter afgrødetyper eksisterer i Det Generelle Landbrugsregister, der opdateres årligt.

Ganges standarddoseringen af et pesticid for en given afgrøde med arealet, hvor denne afgrøde dyrkes, fås for flere pesticider et tilsyneladende pesticidforbrug, som er væsentligt forskelligt fra den i samme år solgte mængde pesticid. Et eksempel: Aclonifen, hvor salget i 2007 blev opgjort til 21.705 kg. Standarddoseringen er angivet til 1.500 g a.i./ha for kartofler, 1.200 g a.i./ha for ærter og 1.500 g a.i./ha for grøntsager. Samme år (2007) blev det dyrkede areal opgjort til 40.000 ha for kartofler, 4.900 ha for ærter og 5.900 ha for grøntsager. Ganges disse tal sammen fås et forbrug 74.730 kg, som er ca. 3 gange højere end den solgte mængde. Det er ikke mærkeligt, at tallene ikke stemmer overens, da ikke alle landmænd bruger de samme midler, ligesom landmændene ikke nødvendigvis anvender pesticiderne samme år, som de køber dem.

En større nøjagtighed kan opnås, hvis pesticidforbruget baseres på oplysninger om, hvad der rent faktisk bruges på markerne. Disse oplysninger foreligger i sprøjtejournaler, som ikke indgår i centrale registre.

2.1.3 GIS-informationer – naturens placering i naturen

I PestNaB er naturens placering (dvs. landskabselementerne) kategoriseret på basis af Kort- og Matrikelstyrelsens kortværk (Kort 10), der er lavet ud fra flyfoto, hvor en lang række objekter klassificeres og eventuelt digitaliseres. De klasser, der er relevante for PestNaB og som er kategoriseret under temaet ”Natur” i Kort 10, er: dige, levende hegn, trægruppe, skov, hede, vådområde, fredet fortidsminde (gravhøj), sø og vandløb. I denne kategorisering falder vej- og baneskråninger ud ligesom grøfter ikke er medtaget. Tørre bakker og lignende habitater vil højst sandsynligt være klassificeret under ”Hede”, fordi det kan være svært at skelne naturtyper.

Kort 10 bliver ajourført fotogrametrisk hvert år i takt med grundkortdatabasen TOP10DK. På nærværdende tidspunkt er grundkortene fra 2002-2006 (www.kms.dk). KMS’ data kan bruges frit inden for staten. Statsaftalen trådte i kraft pr. 1. januar 2009. På KMS’ hjemmeside er rettigheder og anvendelse detaljeret beskrevet. Opdatering af PestNaB i forhold til GIS-informationerne omkring naturens placering i naturen (Kort 10 data) er gratis.

Figur 2.1 Ajourføringsår for Kort- og Matrikelstyrelsens grundkort (hentet fra KMS (2009)

2.2 Delindikatorer i PestNaB

I dette kapitel gives en kort beskrivelse af de enkelte delindikatorer. I kapitel 3 vil der blive foretaget en teoretisk analyse af delindikatorerne.

Delindikatorerne beskriver væsentlige, utilsigtede belastninger som følge af pesticidanvendelsen. Der er 18 delindikatorer, der alle beskrives ved en dosering og et mål for giftighed. De 18 delindikatorer er organiseret i flere beskyttelseskategorier efter hvor belastningen opstår: I marken, i vandløb og vandhuller i umiddelbar nærhed af det dyrkede areal eller i terrestriske biotoper i umiddelbar nærhed af det dyrkede areal. De første 6 delindikatorer beskriver belastningen på marken, delindikatorerne 7-9 beskriver belastningen på den terrestriske natur uden for markfladen, og de sidste 9 delindikatorer beskriver belastningen på organismer i overfladevand.

Den samlede delindikator for et kvadrat beregnes ved at summere over alle de pesticider, der anvendes i kvadratet. Der tages følgelig ikke hensyn til eventuelle kombinationseffekter af pesticiderne anvendt i samme kvadrat. Endvidere tages der ikke hensyn til, at pesticiderne ikke alle sprøjtes på samme tidspunkt. Der tages heller ikke hensyn til, at fx en kantbiotop kan modtage pesticider fra flere kvadrater.

Til beregning af de enkelte delindikatorer kræves toksicitetsdata for pesticiderne. I de tilfælde, hvor der ikke eksisterer toksicitetsdata for et eller flere pesticider, medtages de ikke i beregningen af den samlede delindikator.

Tabel 2.1 Liste over de 18 delindikatorer i PestNaB i forhold til den måde naturen udsættes for sprøjtemidlet (eksponeringsvej), hvilke type organismer, der rammes (indikatorgruppe), hvordan den potentielle påvirkning bestemmes (mål) og hvilken biotop, de beskriver (beskyttelseskategori)

2 af de 18 delindikatorer er formuleret ud fra behandlingsindeks, mens de resterende 16 delindikatorer er formuleret som belastningstal.

2.2.1 Belastningstal

Belastningstallet (I) beregnes som et forhold mellem en dosering og en toksicitet, og der summeres over alle pesticider, som er anvendt på kvadratet:

Toksicitetsparameteren afhænger af hvilken organisme, der betragtes, fx anvendes L(E)C50 for alger, krebsdyr og fisk, i overfladevand og L(E)D50 for fugle og pattedyr.

Kvadratdosis for et kvadrat er således den samlede dosering i kvadratet pr. areal enhed. Den beregnes på basis af doseringen af pesticidet, Dosis_j,g (mængde aktivstof pr. ha) samt det areal, som er behandlet med pesticidet (A_g):

For flader uden for det dyrkede område skelnes der mellem afdræning og afdrift.

For indikatorerne for drænudløb til overfladevand (indikator 10-12) modificeres kvadratdosis i forhold til pesticidets binding til jord, som måles ved pesticidets K_OC-værdi (K_OC: vand - organisk kulstoffordelingskoefficient):

Ved afdrift til andre terrestriske biotoper samt til overfladevand modificeres doseringen i forhold til afstanden fra markfladen (k: naturtype):

De enkelte kvadrater skal således også karakteriseres ved tilstedeværelsen af andre naturtyper end mark samt deres afstand til den behandlede markflade. PestNaB tager endvidere hensyn til eventuelle krav om beskyttelseszoner og eventuelle, specifikke afstandskrav til de enkelte pesticider.

Det er således implicit antaget, at afsætningen er omvendt proportional med afstanden fra sprøjtestedet, samt at afsætningen er uafhængig af afgrødetypen.

2.2.2 Behandlingsindeks

Behandlingsindekset udregnes som forholdet mellem den anvendte mængde pesticid og en fastsat standarddosering. Dette svarer således til behandlingshyppigheden. Behandlingshyppighed har i en årrække været anvendt som mål for pesticidbehandlingens miljøbelastning. Standarddoseringen angiver pesticidets giftighed over for målorganismen: Jo lavere standarddosering, jo mere giftigt er pesticidet. Beregningen af behandlingshyppigheden er fx beskrevet i ”Bekæmpelsesmiddelstatistik 2008” fra Miljøstyrelsen.

2.2.3 Delindikatorer til markflade

I PestNaB er de udvalgte organismegrupper, som anvendes til beskrivelse af pesticidernes belastning af markfladen, følgende: pattedyr, fugle, bier, regnorme, andre leddyr og planter. Andre leddyr og planter er udvalgt til beskrivelse af de indirekte belastninger på organismer som følge af reduceret fødegrundlag forårsaget af anvendelsen af pesticider.

Delindikatorerne for pattedyr, fugle, bier og regnorme er alle formulerede som belastningstal, dvs. som et forhold mellem kvadratdosis og pesticidernes toksicitet over for den respektive organismegruppe.

Herbicider vil fjerne ukrudt og dermed fjerne fødegrundlaget for en række insekter. Ligeledes vil insekticider dræbe insekter og lignende organismer, der lever i marken. Ved således at fjerne ukrudt og insekter fra markerne kan fødegrundlaget for fx fugle blive fjernet. Til beskrivelse af disse forhold anvender PestNaB behandlingsindeks (delindikator 5 og 6) for insekticider og herbicider. Reddersen et al. (1998) angiver, at insekticider og herbicider har større betydning for fødekæderne i marken end fungicider og vækstreguleringsmidler. Delindikatorerne for insekter og planter er formuleret som behandlingsindeks, dvs. behandlingshyppigheden er anvendt her.

Beregningerne af delindikatorerne (1-4) for markfladen er ret enkle. De kræver information om doseringen af de enkelte pesticider samt data for pesticidets toksicitet over for pattedyr, fugle, bier og regnorme.

2.2.4 Delindikatorer til terrestriske kantbiotoper

Bier, andre leddyr og planter er valgt som organismegrupper for terrestriske kantbiotoper i PestNaB. Alle delindikatorer for de terrestriske kantbiotoper er formuleret som belastningstal.

Beregningerne af delindikatorerne for belastningen af organismer i kantbiotoperne er ret enkle. De kræver information om doseringen af de enkelte pesticider, et tilnærmet udtryk for afdriften til kantbiotoperne samt data for pesticidets toksicitet over for bier, andre leddyr og planter.

2.2.5 Delindikatorer til overfladevand

Alger, invertebrater og fisk er valgt som organismer for overfladevand i PestNaB. Delindikatorerne beregnes alle som belastningsindikatorer. Beregning af disse kræver information om doseringen af de enkelte pesticider samt data for pesticidets toksicitet over for alger, krebsdyr og fisk.

Tabel 2.2 giver en oversigt over beregningen af de enkelte delindikatorer. Det skal fremhæves, at de generelt ikke kan og bør sammenlignes indbyrdes.

Tabel 2.2 Oversigt over beregningen af de 18 delindikatorer i PestNaB med angivelse af mål for eksponeringen samt anvendt toksicitetsparameter

2.3 Aggregering af delindikatorer ved rangordning

For hvert kvadrat beregnes der i PestNaB en værdi for hver delindikator, og der vil således være i alt ca. 41.700 ´ 18 værdier » 750.000 værdier for et scenarium.

Den beregnede, aggregerede indikator angives ikke som en absolut værdi, men som et resultat af en sammenligning mellem to scenarier, fx to forskellige år. PestNaB angiver derfor kun relative værdier og ikke absolutte værdier. Idet resultaterne udtrykkes som en relativ værdi, vil usikkerheden forbundet med beregningerne være betydeligt reduceret i forhold til, hvis der blev regnet med absolutte værdier. Resultaterne af PestNaB er således en rangordning af forskellige scenarier.

I forbindelse med en rangordning af to scenarier aggregeres delindikatorerne til en samlet konklusion. Ved beregningen af den aggregerede indikator sammenlignes alle kvadrater i det første scenarium med alle kvadrater for det andet scenarium for hver delindikator. Det giver i alt et antal sammenligninger, som svarer til kvadratet på det samlede antal af kvadrater (41.900 × 41.900). I hver enkelt sammenligning mellem to kvadrater bliver delindikatorerne sammenlignet enkeltvis. Hvis alle delindikatorer i et kvadrat har en større værdi end delindikatorerne i et andet kvadrat, medtages sammenligningen i den videre beregning. I de tilfælde, hvor ikke alle 18 delindikatorer indikerer, at naturbelastningen er større i det ene kvadrat i forhold til det andet kvadrat, udelades sammenligningen i den videre beregning. Den aggregerede indikator er derfor konservativ.

Figur 2.2 Principskitse for beregning af den aggregerede indikator i PestNaB (Kjær et al. 2008). Figuren angiver en sammenligning mellem to år, men sammenligningen kunne også gå på to forskellige scenarier, fx med og uden et indgreb.

Hvor

Nævneren (Antal_{Scenarium 1}+ Antal_{Scenarium 2} + Antal konflikter) er stort set konstant og næsten lig med kvadratet på det samlede antal af kvadrater. Grunden til, at nævneren ikke altid vil være lig med kvadratet på det samlede antal kvadrater er, at der kan være kvadrater, der er lig med hinanden for alle delindikatorer.

Når konflikterne udelades, er det for at undgå en vurdering af, hvorvidt belastningen af en organismegruppe, fx belastningen af fugle, er vigtigere end belastningen af en anden organismegruppe, fx belastningen af krebsdyr.

Hvis Antal_{Scenarium 1} er større end Antal_{Scenarium 2}, afspejler det en tendens til, at scenarium 1 vurderes at medføre en større naturbelastning end scenarium 2. Hvis rangstyrken er positiv, peger det på scenarium 1 som den mest naturbelastende, og omvendt hvis rangstyrken er negativ. Hvis der er mange konflikter, dvs. ”Antal konflikter” er stor, så vil rangstyrken nærme sig 0, svarende til, at det ene år ikke med sikkerhed kan siges at betyde en større naturbelastning end det andet år. Værdien for rangstyrken vil altid ligge mellem 1 (total dominans af scenarium 1) og -1 (total dominans af scenarium 2).

Betydningen af ændringer i beregningsgrundlaget for hver enkelt delindikator, der indgår i PestNaB, lader sig let undersøge ved sammenligning mellem to scenarier, hvor den eneste forskel er den parameter, der ønskes vurderet. Man kan fx undersøge, om belastningen af fiskene i vandløbene er blevet mindre, eller mere generelt om naturen omkring markerne er blevet mindre belastet med pesticider.

2.4 PestNaB i DPSIR terminologi

DPSIR-modellen er et analytisk værktøj, der beskriver interaktionen mellem samfundet og miljøet. DPSIR-modellen anvendes bl.a. af Det Europæiske Miljøagentur, EEA, i forbindelse med integrerede analyser af miljøproblemer.

DPSIR-kredsløbet beskriver koblingerne mellem miljøtilstanden (States), de menneskeskabte påvirkninger (Pressures) og de bagvedliggende direkte og indirekte drivkræfter (Driving forces) samt de miljømæssige målsætninger og tiltag (Responses) for at imødegå uønskede konsekvenser og forandringer (Impacts) i miljøtilstanden.

PestNaB er udviklet som en indikator til monitering og beregning af pesticiders miljøbelastning (Kjær et al. 2008). I DPSIR-termologien er PestNaB primært et mål for P-et i DPSIR, nemlig ”Pressures”.

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

Version 1.0 Januar 2010, © Miljøstyrelsen.