Evaluation of plant protection product findings in groundwater in Germany

Bernd Schmidt; Thomas Neuffer; Manfred Hafner; Friedrich Dechet; Thoralf Kuchler; Bodo Peters; Herbert Resseler; Natalie von Gotz

摘要

In Deutschland wird das oberflachennahe Grundwasser an ca. 13000 Messstellen untersucht. Landesanstalten für Umweltschutz und Wasserwerke melden Funde von Pflanzenschutzmitteln an das Umweltbundesamt, das eine Liste der gemeldeten Funde veroffentlicht. Bei grenzwertüberschreitenden Fundmeldungen zu Pflanzenschutzmitteln fordern die Zulassungsbehorden Fundaufklarungen von den betroffenen Wirkstoffherstellern, die die Ursache aufklaren sollen. In der vorliegenden Arbeit wurden 151 derartige Fundaufklarungen für insgesamt fünf Wirkstoffe zusammenfassend ausgewertet, die Eintragsursachen ermittelt und in Klassen gruppiert (Tab. 1). Für diese fünf Wirkstoffe werden pro Jahr jeweils ca. 2000 bis 4000 Messstellen im Monitoringprogramm der Bundeslander analysiert (Stand 1999). Die überprüfung der Fundmeldungen, die aus den Jahren 1990 bis 2002 stammen, war von den Behorden gefordert worden. Mit dieser überprüfung sollte geklart werden, welche Fundmeldungen aus sachgemasser Anwendung in der Landwirtschaft stammten, wie sie zustande gekommen waren und welche Mel-dungen auf Fehlbefunden, wie z. B. Analysefehlern, beruhen. Typische Beispiele für die verschiedenen Ursachengruppen werden dargestellt. Die hier vorgestellte Studie zeigt, dass 142 Fundmeldungen (94 % aller Fundmeldungen) als nicht zulassungsrelevant bewertet werden müssen, da sie nicht aus der bestimmungsgemassen und sachgerechten Anwendung und einer anschliessenden Versickerung von der behandelten Feldflache in das Grundwasser herrühren. Eintritt von Oberflachenwasser in die Messstelle, Einfluss von Abwasser, andere Kontaminationsquellen und mangelhafte Messstellenqualitat waren die Hauptursachen für die Fundmeldungen (Tab. 1). Funde aus einigen Probenahmestellen waren falsch positiv oder die Proben wurden nicht dem Grundwasser entnommen. In keinem Fall erlauben solche Fundmeldungen Rückschlüsse auf die potenzielle Verlagerungsneigung von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen. Insgesamt wurde nur in neun Fallen (6 % der Fundmeldungen) tatsachlich Grundwasser beprobt, das eine Grundwassersituation ohne die oben beschriebenen Einflüsse darstellte. Nur diese Falle sind potenziell geeignet, Rückschlüsse auf das Versickerungspotential von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen in das Grundwasser zu ziehen. Bei vier dieser neun Funde lag eine nicht reprasentative, spezielle hydrogeologische Situation als Grund für den Eintrag in die Grundwassermessstellen vor. In den meisten Fallen ware hier mit einfachen, bautechnischen Massnahmen, wie z.B. Anlegen einer Hangdrainage, Abhilfe zu schaffen. Nur bei fünf Funden (3 % aller Meldungen) konnte eine Versickerung von der behandelten Flache nicht ausgeschlossen werden. In Anbetracht des breiten Einsatzes der fünf Wirkstoffe und der hohen Untersuchungsdichte erscheint diese Zahl moglicherweise zulassungsrelevanter Grenzwertüberschreitungen sehr gering. Die Prüfung des Ver-sickerungspotentials von Pflanzenschutzmitteln erfolgt im deutschen Zulassungsverfahren seit Mitte der 90er Jahre mit Modellrechnungen und hoherstufigen, dreijahrigen Lysimeterversu-chen. Die hohe Sicherheit dieses Verfahrens wird durch die hier vorgestellte Fundaufklarung zum bundesweiten Grundwassermonitoring bestatigt. Die im aktuellen Bericht des Sachverstandigenrats für Umweltfragen (SRU 2004) beim Umweltministerium gezogene Schlussfolgerung, das Grundwasser sei unzureichend geschützt, lasst sich mit Monitoringergebnissen nicht belegen. Das Gegenteil ist der Fall. Der SRU nimmt keine Trennung zwischen Fundmeldungen vor, die aus früheren Anwendungen im Gleisbereich oder aus Abwasser-beeinflussten Messstellen stammen und solchen, die aus sachgemassem Einsatz in der Landwirtschaft herrühren. Die Forderung des Sachverstandigenrats, das Zulassungsverfahren zu verscharfen, entbehrt der sachlichen Grundlage. Folgende Empfehlungen lassen sich aus den Fundaufklarungen ableiten: - Die Auswahl von Messstellen, die für die Bewertung eines potentiellen Versickerungsrisikos von Pflanzenschutzmit%In Germany shallow groundwater is studied at approx. 13,000 monitoring sites. State environmental agencies and water works report findings of plant protection products to the Federal Environmental Agency (UBA), which publishes lists with the reportedfindings. In cases where plant protection products exceed the limit values, the approval authorities require that the data are explained by the respective manufacturers of the active substances. In the evaluation presented here, 151 findings for five active substances are collectively analysed and the cause of entry determined and classified (Table 1). Chemical analyses for these five active substances are conducted annually for 2,000 to 4,000 wells of the federal state water monitoring programme (status 1999). The authorities required that findings, which were reported for the years 1990 to 2002, must be examined. The purpose of this examination is to establish which findings result from technically correct uses in agriculture, how they came about andwhich findings are based on errors, e.g., in the analysis. Typical examples of various cause classes are presented. The evaluation shows that 142 findings (94 % of all findings) were classified as not relevant to the approval process, because they did not originate from a technically correct and regulation-compliant use followed by leaching from the treated soil surface into the groundwater. The main causes were surface water entry in the monitoring well, effects of waste-water, other contamination sources and deficient monitoring well quality (Tab. 1). Findings from some sampling sites were false positives or the samples were not taken from the groundwater. These findings do not permit conclusions regarding the leaching properties of the plant protection substances. All these cases (94 % of all examined findings) must be assessed as not being approval relevant. A total of only nine reported findings (6 %) are considered as potentially suited to assess the risk of leaching of the plant protection substances into groundwater. In these cases groundwater was actually sampled that represented a groundwater situation, which was not affected in a way as described above. In four of these nine findings, a non-representative, special hy-drogeological situation is the cause of substance entry into the groundwater monitoring well. In most of these cases, remedies are available with simple construction measures, such as subsoil drainage. Leaching from the treated soil surface could not be ruled out in only five findings (3 % of all reports). Considering the widespread use of the five active substances and the high testing density, this number of possibly approval-relevant cases exceeding the limits appears very low. Since the mid-1990s, the leaching potentialof plant protection products has been tested in the German approval process using model calculations and higher level, three-year lysimeter trials. The high level of certainty of this procedure is affirmed by the clarification of findings from groundwater monitoring on a national scale. The conclusion of the latest report of the Expert Advisory Council on Environmental Issues (Environmental Council, SRU 2004) of the German Environmental Ministry that the groundwater is insufficiently protected is not supported by the monitoring results. The opposite is true. The Environmental Council does not differentiate between findings caused by waste-water influenced monitoring wells and from former treatments on railway tracks as sources of groundwater contamination on one hand and correct use in agriculture on the other. The Expert Council's demand for a stricter approval procedure is without a factual base. The following recommendations are based on the evaluation of the findings: - The selection of monitoring wells that are used for an assessment of the potential leaching risk of plant protection products into the groundwater requires a critical examination. For assessments, only high quality monitor

机译：在德国，在大约13,000个测量点对近地表地下水进行了检查。国家环境保护和水务研究所向联邦环境局报告植物保护产品的发现，该机构会发布报告发现的清单。如果是关于作物保护产品的限量报告，审批机关要求相关的活性物质生产商澄清资金，并澄清原因。在目前的工作中，对总共5种活性物质的151种此类发现报告进行了评估，确定了进入原因，并将其分为几类（表1）。对于这五种活性物质，每年在联邦州的监测计划中对大约2000至4000个测量点进行分析（状态1999）。当局要求检查关于1990年至2002年调查结果的报告。此检查的目的是弄清哪些报告来自农业的正确使用，如何产生以及哪些报告有错误的发现，例如B.分析错误是根据的。给出了不同原因组的典型示例。此处进行的研究表明，必须评估142份发现报告（占所有发现报告的94％）与批准不相关，因为它们并非来自预期的正确使用以及随后将处理过的田地渗入地下水的结果。发现报告的主要原因是地表水进入测量点，废水的影响，其他污染源以及测量点质量差（表1）。从某些采样点得到的结果为假阳性，或者没有从地下水中采样。在任何情况下，此类发现报告都无法得出有关农药活性成分潜在迁移趋势的结论。总共仅对9个案例（发现报告的6％）进行了地下水采样，这代表了没有上述影响的地下水情况。只有这些疏水阀才可能适合得出关于农药在地下水中渗透潜力的结论。这9个发现中有4个存在不具代表性的特殊水文地质情况，成为进入地下水测量点的原因。在大多数情况下，采用简单的结构性措施，例如创建排水沟以纠正这种情况。仅在五个发现中（所有报告的3％）不能排除治疗区域的渗透。鉴于五种活性物质的广泛使用和高密度的测试，与批准有关的可能违反限值的数量看来非常少。自1990年代中期以来，已经在德国批准过程中对植物保护产品的渗透潜能进行了测试，并进行了模型计算和高水平的三年的溶渗仪测试。这里提供的有关全国地下水监测的发现信息证实了该程序的高度安全性。环境部专家委员会（SRU 2004）在本报告中得出的结论是，对地下水的保护不足，不能通过监测结果来证实。情况恰恰相反。 SRU没有区分来自以前在田径地区的应用或来自废水影响的测量点的发现报告，也不同于在农业中的正确使用所产生的发现报告。专家委员会要求收紧录取程序的要求没有事实依据。从发现的信息中可以得出以下建议：-选择用于评估作物保护的潜在渗透风险（％）的测量点。 13,000个监控站点。州环保局和水厂将植物保护产品的发现报告给联邦环境局（UBA），该局将列出报告结果。在植物保护产品超过限值的情况下，批准机构要求数据由活性物质的各自制造商解释。在这里提出的评估中，对五个活性物质的151个发现进行了综合分析，并确定了进入原因并进行了分类（表1）。每年对联邦州水监测计划的2000至4000口井进行这五种活性物质的化学分析（状态1999）。当局要求必须审查1990年至2002年报告的调查结果。这项检查的目的是确定哪些发现是由于技术上正确地用于农业而产生的，它们是如何产生的以及哪些发现是基于错误的，例如在分析中。给出了各种原因类别的典型示例。评估显示，有142个调查结果（占所有调查结果的94％）被归类为与批准程序无关，因为它们并非源自技术上正确且符合法规的使用，然后再从经过处理的土壤表面浸入地下水中。主要原因是地表水进入监测井，废水的影响，其他污染源以及监测井质量不足（表1）。从某些采样点发现的结果为假阳性，或者样本不是从地下水中获取的。这些发现不能得出关于植物保护物质的浸出特性的结论。所有这些情况（占所有检查结果的94％）必须被评估为与批准无关。总共只有9个已报告的发现（6％）被认为可能适合评估将植物保护物质浸入地下水的风险。在这些情况下，实际上是对代表地下水情况的地下水进行了采样，但并未受到上述影响。在这九项发现中的四项中，无代表性的特殊水文地质情况是造成物质进入地下水监测井的原因。在大多数情况下，可通过简单的施工措施（例如地下排土）获得补救措施。仅五个发现不能排除从处理过的土壤表面浸出（占所有报告的3％）。考虑到五种活性物质的广泛使用和较高的测试密度，超出批准限制的可能与批准相关的案例数量非常低。自1990年代中期以来，植物保护产品的浸出潜力已在德国批准过程中使用模型计算和更高级别的三年溶渗仪试验进行了测试。在全国范围内对地下水监测的结果进行了澄清，证实了这一程序的高度确定性。监测结果不支持德国环境部的环境问题专家咨询委员会（环境委员会，SRU 2004）的最新报告的结论。反之亦然。环境委员会不区分废水影响的监测井和铁路轨道上先前作为地下水污染源的处理方法，另一方面又与农业中的正确使用方法之间的区别。专家委员会要求更严格的批准程序的要求没有事实根据。以下建议基于对结果的评估：-选择监测井用于评估植物保护产品向地下水的潜在淋洗风险，需要进行严格的检查。对于评估，只有高质量的监视器

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