Pestizide in Trinkwasserquellen aufdecken
22 sep 2022
Um die Qualität und Quantität der Feldfrüchte zu steigern, hat der Einsatz von Pestiziden im letzten Jahrhundert weltweit zugenommen. Obwohl ihre Verwendung häufig von lokalen und nationalen Behörden gut reguliert wird, gelangen viele dieser Wirkstoffe in Oberflächen- und Grundwasser, wodurch der Einsatz von Pestiziden für aquatische Ökosysteme und Trinkwasser zunehmend besorgniserregend wird. Forscher des KWR Watercycle Research Institute in Nieuwegein haben eine Studie durchgeführt, um die Prävalenz von Pestiziden in Trinkwasserquellen in den Niederlanden und die möglichen Folgen für die Gesundheit von Mensch und Umwelt zu bestimmen.
Die Trinkwasserrichtlinie der Europäischen Union (EU 2020/2184) setzt den Richtwert für nachweisbare Konzentrationen von für den Menschen relevanten toxischen Substanzen auf 0,1 µg/l.1 Von insgesamt 408 Pestiziden und 52 Metaboliten, die von den niederländischen Behörden zwischen den Jahren 2000 bis 2015 zugelassen wurden, wurden 69 davon für die Untersuchung nach ihren schädlichen Wirkungen und ihrem wahrscheinlichen Vorhandensein in Wasserquellen priorisiert. Soweit verfügbar, wurden Datensätze aus dem regelmäßigen nationalen Monitoring einbezogen. Andere Faktoren, die den Pestizidgehalt an bestimmten Standorten beeinflussen könnten, wurden ebenfalls berücksichtigt, darunter klimatische Schwankungen, großflächige Anwendungen, Anfälligkeit des Bodens und spezifische chemische Eigenschaften wie Persistenz, Mobilität und Toxizität verschiedener Pestizide.
Das Ausmaß der schädlichen Auswirkungen einer Pestizidbelastung des Trinkwassers hängt von der Löslichkeit, Halbwertszeit, Adsorptionskapazität und biologischen Abbaubarkeit der einzelnen Verbindungen ab. All diese Parameter wurden berücksichtigt und vorhandene Daten für die oben genannten prioritären Stoffe mit Hilfe eines Scatterplots statistisch ausgewertet.
Probenvorbereitung, -verarbeitung und -analyse
Für 24 der neueren Pestizid-Substanzen waren in den Trinkwasserlabors keine routinemäßigen Analysemethoden verfügbar, daher wurde ein LC-MS/MS-Ansatz entwickelt und validiert. An 127 Standorten in den Niederlanden entnommene Wasserproben wurden mit Lösungsmitteln gemischt, homogenisiert, filtriert und mithilfe der LC-MS/MS-Technik getrennt, um diese 24 Pestizide und ihre aktiven Metaboliten zu identifizieren und zu quantifizieren. Das in den mobilen HPLC-Phasen verwendete Reinstwasser vom Typ I wurde von einem ELGA LabWater-Aufbereitungssystem geliefert, und alle für das Experiment verwendeten Lösungsmittel waren analysenrein.
Die Ergebnisse
15 der 24 Pestizide wurden in Trinkwasserquellen nachgewiesen, darunter 7 in Konzentrationen über dem Wasserqualitätsstandard. Zwei Neonicotinoide – Acetamiprid und Thiamethoxam, die beide für ihre Auswirkungen auf die Umwelt bekannt sind – wurden in höchsten Konzentrationen von 1,1 µg/l bzw. 0,4 µg/l nachgewiesen. Insgesamt wurden in etwa zwei Dritteln der Wasserentnahmegebiete Pestizide nachgewiesen, in einem Drittel überschritten die Konzentrationen die festgelegten Grenzwerte. Außerdem wurde festgestellt, dass einige der priorisierten Pestizide bisher in groß angelegten Monitoring-Studien mangels geeigneter Methoden nicht nachgewiesen wurden.
Zukünftige Anwendungen
Pestizide werden weiterhin ein großes Problem für die Qualität des Trinkwassers sein, und es muss ein Gleichgewicht zwischen Umweltgesundheit und Lebensmittelproduktion aufrechterhalten werden. In den kommenden Jahren sollten regelmäßige Überwachungsmethoden auf dem neuesten Stand gehalten und Stoffe, die der menschlichen Gesundheit schaden können, priorisiert werden. Ein durchgängiges Risikobewertungssystem mit erhöhter Wachsamkeit auf Produktions- und Zulassungsebene ist für die Regulierung der Gewässerverschmutzung unerlässlich. Darüber hinaus ist mehr Forschung zu umweltfreundlichen Pestiziden und natürlichen Mitteln zur Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft erforderlich.
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Verweise:
1. Sjerps RMA, Kooij PJF, van Loon A, Van Wezel AP. 2019. Vorkommen von Pestiziden in niederländischen Trinkwasserquellen. Chemosphäre. 235:510-518. doi: 10.1016.