Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln

 
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Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln
U m w e l t

     Nationale Risikoindikatoren basierend
     auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln
     Muris Korkaric, Lolita Ammann, Irene Hanke, Jérôme Schneuwly, Mikko Lehto, Thomas Poiger,
     Laura de Baan, Otto Daniel und Judith F. Blom
     Agroscope, 8820 Wädenswil, Schweiz

     Auskünfte: Judith F. Blom, E-mail: judith.blom@agroscope.admin.ch

     https://doi.org/10.34776/afs13-1   Publikationsdatum: 11. Januar 2022

     Risikoindikatoren sollen aufzeigen, wie sich die Risiken von Pflanzenschutzmitteln
     für naturnahe Lebensräume, Oberflächengewässer und Grundwasser entwickeln.
     (Foto: Carole Parodi, Agroscope)

     Zusammenfassung

     Das Schweizer Parlament hat beschlossen, dass die                           kaufsmengen und der durchschnittlichen Aufwandmen-
     Umweltrisiken von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bis 2027                      ge des Wirkstoffs pro Fläche (in der Landwirtschaft). Der
     im Vergleich zu den Referenzjahren 2012–2015 halbiert                       Risikoscore wird anhand einer normierten Anwendung
     werden sollen. Um dieses Ziel überprüfen zu können,                         pro Wirkstoff und Umweltkompartiment berechnet ba-
     sollen geeignete Risikoindikatoren entwickelt werden,                       sierend auf den Stoffeigenschaften, welche den Trans-
     die basierend auf Verkaufsmengen von PSM die poten-                         port in das jeweilige Umweltkompartiment bestimmen.
     tiellen Risiken für Organismen in Oberflächengewässern                      Bei den Risikoindikatoren «Oberflächengewässer» und
     und naturnahen Lebensräumen sowie die Belastung                             «Naturnahe Lebensräume» wird zudem die Toxizität
     des Grundwassers abbilden können. Hier wird nun die                         für Organismen im entsprechenden Umweltkomparti-
     Berechnungsmethode für diese Risikoindikatoren vor-                         ment einbezogen. Die Risikominderung berücksichtigt
     gestellt. Erstmals können Veränderungen im PSM-Ver-                         die durch die Zulassung verfügten produktspezifischen
     kauf zusammen mit den Auswirkungen von produkt-                             Risikominderungsmassnahmen, allgemeine Massnahmen
     spezifischen und allgemeinen Minderungsmassnahmen                           (wie z.B. ÖLN-Vorschriften) und deren Umsetzung. Die
     auf Ebene Schweiz dargestellt werden. Für die drei                          Risikoindikatoren erlauben es also, für wichtige Umwelt-
     Umweltkompartimente Oberflächengewässer, naturnahe                          kompartimente zeitliche Trends in den Risiken von PSM
     Lebensräume sowie Grundwasser wird je ein Risikoindi-                       aufzuzeigen und bilden sowohl Veränderungen in den
     kator berechnet. Zur Berechnung der Risikoindikatoren                       erfassten PSM-Verkaufsmengen ab als auch die Wirkung
     wird für jeden Wirkstoff eine Behandelte Fläche ermittelt                   von Minderungsmassnahmen.
     und mit einem Risikoscore sowie einem Faktor für die
     Risikominderung multipliziert. Die Behandelte Fläche                        Key words: plant protection products, national risk
     ergibt sich aus den wirkstoffspezifischen jährlichen Ver-                   ­indicators, risk mitigation.

                                                                                                   Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022     1
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Einleitung

Hintergrund                                                 beauftragte das BLW im Juli 2020 Agroscope, diese Risi-
Das Schweizer Parlament hat in der Frühlingssession         koindikatoren zu entwickeln. Es soll je ein Risikoindika-
2021 beschlossen, die Reduktion der Umweltrisiken           tor für Oberflächengewässer, naturnahe (terrestrische)
beim Einsatz von Pestiziden gesetzlich zu verankern         Lebensräume und Grundwasser erarbeitet werden.
(Parlamentarische Initiative 19.475: «Das Risiko beim       Als Berechnungsbasis dienen die Verkaufszahlen aller
Einsatz von Pestiziden reduzieren»). Pestizide sind dazu    Wirkstoffe, die ab 2012 in der Schweiz verkauft wurden,
da, Schadorganismen zu bekämpfen, abzuschrecken             da umfassende Daten zum PSM-Einsatz nicht zur Ver-
oder an ihrer Vermehrung zu hindern. Zu den Pestizi-        fügung stehen. Die Wirkung von durch die Zulassung
den gehören auch die Pflanzenschutzmittel (PSM), die        festgelegten Risikominderungsmassnahmen (RMM),
in der Landwirtschaft zum Schutz von Kulturpflanzen         aber auch von allgemeinen Massnahmen, wie die im
und deren Erzeugnissen verwendet werden. Sie werden         Rahmen des ökologischen Leistungsnachweises (ÖLN)
aber auch im Forst oder für die Pflege öffentlicher oder    vorgesehenen, nicht-produktspezifischen Massnahmen
privater Grünanlagen eingesetzt, ebenso wie für den         bezüglich Abdrift und Abschwemmung sowie die Wir-
Unterhalt der Bahn- und Strasseninfrastruktur.              kung allfälliger anderer Massnahmen (z.B. korrekt ange-
PSM werden grossflächig angewendet, bleiben aber            legte Wasch- und Befüllplätze), soll abgebildet werden
nicht ausschliesslich innerhalb der behandelten Fläche,     können. Auch der Umsetzungsgrad der verschiedenen
sondern können über verschiedene Eintragspfade in           Massnahmen soll berücksichtigt werden können, sobald
andere Umweltkompartimente gelangen und dort un-            Daten dazu vorliegen.
erwünschte Effekte auf Nichtzielorganismen haben.
Messkampagnen in Oberflächengewässern und Grund-            Bestehende Risikoindikatoren
wasser zeigen, dass die PSM-Konzentrationen teilweise       International werden verschiedene Risikoindikatoren
über den gesetzlich festgelegten Grenzwerten (d.h. den      basierend auf den Verkaufsmengen von PSM-Wirk-
numerischen Anforderungen) liegen. Verschiedene Stu-        stoffen berechnet. Das statistische Amt Eurostat der
dien belegen, dass insbesondere kleine Oberflächenge-       Europäischen Union berechnet für die Mitgliedstaaten
wässer stark mit PSM belastet sind (Spycher et al., 2019;   den «Harmonised Risk Indicator» (HRI). Dabei werden
Doppler et al., 2017). Für das Grundwasser sind nicht nur   die Wirkstoffe in vier Risikogruppen eingeteilt und die
PSM-Wirkstoffe von Bedeutung, sondern vor allem die         Verkaufsmengen der Wirkstoffe je nach Risikokategorie
zahlreichen Abbau- und Transformationsprodukte, die         mit einem Faktor von 1 (Wirkstoffe mit geringem Risiko
sogenannten PSM-Metaboliten, die durch biotische und        gemäss REGULATION (EC) No 1107/2009), 8 (alle anderen
abiotische Reaktionen aus den Wirkstoffen entstehen.        Wirkstoffe), 16 (Substitutionskandidaten) oder 64 (ak-
Einige Metaboliten überschreiten die zulässigen Kon-        tuell nicht mehr zugelassene Wirkstoffe) multipliziert
zentrationen mehrfach an verschiedenen Messstellen          (Eurostat 2021). Die Toxizität und die umweltchemischen
(Reinhardt et al., 2017, BAFU 2019). Einträge von PSM       Eigenschaften der einzelnen Wirkstoffe werden dabei
beeinträchtigen ausserdem Pflanzen und Tiere in den         nicht direkt berücksichtigt. Der «Pesticide Load Indica-
terrestrischen naturnahen Lebensräumen (de Snoo,            tor» wurde in Dänemark entwickelt und berücksichtigt
1999) und werden zudem für den starken Rückgang der         das Umweltverhalten von PSM-Wirkstoffen und deren
Insekten-Biodiversität mitverantwortlich gemacht (Sán-      Öko- und Humantoxizität. Obwohl er auf Daten zum
chez-Bayo & Wyckhuys, 2019).                                PSM-Einsatz beruht, kann der «Pesticide Load Indicator»
Die Parlamentarische Initiative 19.475 gibt als Ziel vor,   auch mit Verkaufsmengen berechnet werden (Kudsk
das Risiko beim Einsatz von PSM bis 2027 gegenüber          et al. 2018). Sowohl beim «HRI» als auch beim «Pesti-
dem Referenzzeitraum 2012–2015 um 50 % zu reduzie-          cide Load Indicator» wird die Exposition (d.h. die Kon-
ren. Damit will das Parlament Organismen in Oberflä-        zentration im Umweltkompartiment) nicht berechnet,
chengewässern und terrestrischen naturnahen Lebens-         weshalb weder die Wirkung von produktspezifischen
räumen sowie das Grundwasser besser vor PSM und             noch von allgemein geltenden Minderungsmassnahmen
deren Metaboliten schützen.                                 analysiert werden kann. In Deutschland wird mit dem
                                                            Indikator «SYNOPS-TREND» das Risiko für terrestrische
Rahmenbedingungen für dieses Projekt                        und aquatische Organismen dargestellt. Das Modell
Für die Überprüfung der Zielerreichung sind geeigne-        «SYNOPS» wurde bereits für die Schweiz parametrisiert
te PSM-Risikoindikatoren notwendig. Zu diesem Zweck         (de Baan 2020) und berücksichtigt Ökotoxizität und Um-

                                                                                  Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022    2
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weltverhalten der einzelnen Wirkstoffe. Da die Exposi-                          Risikoindikator =        Summe der Risikopotentiale aller verkauften Wirk-
                                                                                                         stoffe pro Jahr.
tion berechnet wird, kann die Wirkung von produktspe-
                                                                                Behandelte Fläche i = Fläche [ha], die mit der verkauften Menge des
zifischen und allgemeinen Risikominderungsmassnah-                                                    Wirkstoffs i mit einer durchschnittlichen bewilligten
men für ausgewählte Eintragspfade analysiert werden.                                                  Aufwand­menge behandelt werden kann.
SYNOPS benötigt für die Berechnung jedoch Daten zum                             Risikoscore i =          Risiko resp. Grundwasserbelastung durch eine ein-
                                                                                                         malige normierte Anwendung von Wirkstoff i.
Wirkstoffeinsatz in einzelnen Kulturen. Diese Informa-
                                                                                Expositionsfaktor i =    Reduktion der Exposition durch Minderungs­
tionen sind für die Schweiz zurzeit nicht vorhanden.                                                     massnahmen für den Wirkstoff i.
Die bestehenden Indikatoren erfüllen somit die Anfor-
derungen des Schweizer Parlaments nicht, da sie ent-                            Verkaufszahlen
weder zu unspezifisch sind oder auf Daten basieren, die                         Die Behandelte Fläche berechnet sich wie folgt aus den
nicht flächendeckend verfügbar sind. Deshalb müssen                             Verkaufsmengen und den durchschnittlichen bewillig-
geeignete Risikoindikatoren entwickelt werden.                                  ten Aufwandmengen der Wirkstoffe:

                                                                                                                            Verkaufsmenge i
                                                                                                    Behandelte Fläche i =
Methoden                                                                                                                    Aufwandmenge i

                                                                                Verkaufsmenge i =        In Verkehr gebrachte Menge des Wirkstoffs i [kg]
Grundlagen für die Berechnung der Risikoindikatoren                                                      pro Jahr.
«Oberflächengewässer», «Naturnahe Lebensräume»                                  Aufwandmenge i =         Durchschnittliche bewilligte Aufwandmenge
                                                                                                         des Wirkstoffs i [kg/ha].
und «Grundwasser»
Für die drei Risikoindikatoren wird für jeden Wirkstoff                         Bewilligungsinhaberinnen und Importeure von PSM sind
die Behandelte Fläche multipliziert mit einem Risiko­                           gemäss Artikel 62 der Pflanzenschutzmittelverordnung
score und einem Faktor für die Risikominderung. Basis                           (PSMV, SR 916.161) verpflichtet, die in der Schweiz in Ver-
für die Behandelte Fläche sind die sich jährlich ändern-                        kehr gebrachten PSM-Mengen jährlich zu melden. Diese
den wirkstoffspezifischen Verkaufsmengen und die                                Daten werden dann vom BLW aggregiert und publiziert
durchschnittlichen bewilligten Aufwandmengen der                                (BLW, 2021a). Für die Berechnung der Risikoindikatoren
Wirkstoffe in der Landwirtschaft. Der Risikoscore ba-                           wird angenommen, dass die jährliche Verkaufsmenge
siert auf den Eigenschaften der Wirkstoffe (resp. deren                         im jeweiligen Jahr komplett eingesetzt wird. Zwischen
Metaboliten), welche den Transport in das jeweilige                             landwirtschaftlichen und nicht-landwirtschaftlichen An-
Umweltkompartiment bestimmen. Er wird mittels einer                             wendungen wird nicht unterschieden.
normierten Anwendung pro Wirkstoff und Umweltkom-                               Die Angaben zur bewilligten Aufwandmenge der Wirk-
partiment berechnet. Bei den Risikoindikatoren «Ober-                           stoffe pro Fläche stammen aus dem Pflanzenschutz-
flächengewässer» und «Naturnahe Lebensräume» wird                               mittelverzeichnis (BLW, 2021b). Die durchschnittliche
zudem die Toxizität für Organismen in den jeweiligen                            Aufwandmenge pro Wirkstoff berechnet sich aus dem
Umweltkompartimenten berücksichtigt. Die Risikoscores                           geometrischen Mittel aller bewilligten Wirkstoff-Auf-
sind über die Jahre unveränderlich. Der Expositionsfak-                         wandmengen der zugelassenen Indikationen (d.h. PSM-­
tor repräsentiert die zu erwartende Risikominderung                             Produkt – Kultur – Schadorganismus-Kombinationen)
durch produktspezifische Minderungsmassnahmen, die                              der Jahre 2012–2019. Berücksichtigt werden Indikatio-
sich im Laufe der Zeit für einzelne Wirkstoffe ändern                           nen, für die eine Umweltkonzentration berechnet wer-
können, aber auch durch allgemeine Massnahmen, die                              den kann. Nicht berücksichtigt werden hingegen An-
sich gesamthaft für alle Wirkstoffe wandeln können. Die                         wendungen in Lager- und Produktionsräumen oder Ge-
Indikatorwerte lassen sich also durch eine verminderte                          wächshäusern, sowie Einzelstockbehandlungen, ebenso
Anwendung von Wirkstoffen mit hohem Risiko- und                                 wie Indikationen im Hopfen (mit sehr kleiner Anbauflä-
Belastungspotential (also über die Verkaufsmenge und                            che in der Schweiz). Ausgeschlossen werden ebenfalls
damit über die Behandelte Fläche) sowie über die ver-                           Pheromon-Behandlungen und nicht-chemische Wirk-
schiedenen Minderungsmassnahmen (über den Exposi-                               stoffe wie lebende Organismen oder Viren.
tionsfaktor) reduzieren.
Die Risikoindikatoren für Oberflächengewässer, natur-                           Risikoscore
nahe Lebensräume und für das Grundwasser werden                                 Der Risikoscore ist ein Mass für das Risiko einer einma-
demnach wie folgt berechnet:                                                    ligen Anwendung eines Wirkstoffs. Er wird berechnet
                                                                                aus der Toxizität und der normierten Exposition, also
Risikoindikator =   ∑ Behandelte Fläche × Risikoscore × Expositionsfaktor
                                        i            i                      i
                                                                                der Konzentration, der die Organismen modellhaft aus-
                    i                                                           gesetzt sind.

                                                                                                                 Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022        3
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                 Risikoscore i = Toxizität i × Exposition i
                                                                             Die Risikominderung wird durch einen Expositions-
Toxizität i =    Toxizität des Wirkstoffs i basierend auf standardisierten
                                                                             faktor beschrieben. Er setzt sich zusammen aus einem
                 Labortests mit definierten Organismen.                      Reduktionsfaktor RF (Faktor, um den eine Massnahme
Exposition i =   Modellierte Konzentration des Wirkstoffs i im jeweiligen    die Exposition reduziert) und dem entsprechenden Um­
                 Habitat, abhängig von Aufwandmenge und Umwelt­
                 verhalten.
                                                                             setzungsgrad U, wobei der Term «RF x U» den Anteil
                                                                             beschreibt, um den die Exposition und damit das Risiko
Grundlage der Toxizität der Wirkstoffe sind laborba-                         reduziert wird. Der Expositionsfaktor hat einen Wer-
sierte Toxizitätswerte aus Standardtests mit definierten                     tebereich von 0 (Exposition ist auf null reduziert, d.h.
Organismen, die im Rahmen des PSM-Zulassungsverfah-                          Wirkstoff gelangt nicht mehr ins Umweltkompartiment)
rens von den Firmen eingereicht wurden. Für den Risiko-                      bis 1 (Exposition bleibt unverändert).
indikator «Oberflächengewässer» werden Vertebraten,
Invertebraten und Algen/Wasserpflanzen berücksich-                                                   Expositionsfaktor i = 1 – RF i × U
tigt, für den Risikoindikator «Naturnahe Lebensräume»
Honigbienen, terrestrische Nichtziel-Arthropoden und                         Expositionsfaktor i =     Exposition des Wirkstoffs i mit Minderungsmassnah-
terrestrische Nichtziel-Pflanzen. Für die Berechnung                                                   men im Vergleich zur Exposition ohne Massnahmen.
                                                                             Reduktionsfaktor RF i = Prozentuale Reduktion der Exposition durch
des Risikoscores wird pro Wirkstoff jeweils der Toxizi-
                                                                                                     ­Minderungsmassnahmen für Wirkstoff i , Standard­
tätsendpunkt der empfindlichsten Art im jeweiligen                                                    annahme RF = 0 (wenn es keine Massnahmen gibt).
Umweltkompartiment verwendet. Der Risikoindikator                            Umsetzungsgrad U =        Prozentualer Anteil der Umsetzung der Risiko­
                                                                                                       minderung, Standardannahme U = 1, solange keine
«Grundwasser» berücksichtigt keine Toxizitätswerte.
                                                                                                       Daten zur Umsetzung vorliegen.
Die Exposition ist eine mit Modellen berechnete, prog-
nostizierte Konzentration im jeweiligen Umweltkompar-                        Grundlage für die Berechnung des Reduktionsfaktors
timent. Sie basiert u.a. auf den mittleren Aufwandmen-                       sind die durch die Zulassung festgelegten RMM (pro-
gen, der Abbaugeschwindigkeit und den Adsorptionsei-                         duktspezifische Abstandsauflagen zur Reduktion von
genschaften. Ihr zugrunde liegt jeweils eine normierte,                      Drift oder Abschwemmung, sogenannte SPe3-Sätze),
mittlere Wirkstoff-Anwendung in der Landwirtschaft                           sowie weitere allgemeine Anforderungen, wie die im
unter verschiedenen «worst-case»-Annahmen bezüg-                             Rahmen des ÖLN vorgesehenen Massnahmen zur Re-
lich der Verfrachtung in die Umwelt. Sie ist nicht als                       duktion von Drift und Abschwemmung oder Massnah-
tatsächlich zu erwartende Umweltkonzentration (z.B.                          men wie die Sanierung von Waschplätzen für Spritzge­
in einem bestimmten Gewässer oder Grundwasser) zu                            räte. Da SPe3-Auflagen für einzelne Indikationen ver-
interpretieren.                                                              fügt werden, können für einen Wirkstoff unterschied-
Wenn für einen Wirkstoff keine Anwendung im Freiland                         liche SPe3-Auflagen gelten. Für den Reduktionsfaktor
zugelassen ist (z.B. nur «Anwendung im Gewächshaus»)                         wird pro Wirkstoff und Jahr jeweils der Median über
wird angenommen, dass kein Transport in die Umwelt                           alle zugelassenen Indikationen als repräsentative Auf-
stattfindet. Sind hingegen Freiland- und Gewächshaus-                        lage verwendet. Änderungen in der Zulassung einzel-
anwendungen bewilligt, wird vereinfachend angenom-                           ner Produkte während des Jahres werden im Folgejahr
men, dass die gesamte verkaufte Menge im Freiland an-                        berücksichtigt. Massnahmen, die nicht produktbezogen
gewendet wird und zu Einträgen in die Umwelt führt.                          sind, werden auf alle Wirkstoffe angerechnet. Mögliche
Für den Risikoindikator «Oberflächengewässer» werden                         Quellen zur Berechnung des Umsetzungsgrads können
unmittelbare und verzögerte Einträge einberechnet.                           z.B. kantonale Kontrollen oder Experteneinschätzungen
Beim Risikoindikator «Naturnahe Lebensräume» fliessen                        bzw. Expertenumfragen sein.
Einträge via Drift ein.                                                      Wenn im ÖLN eine allgemeine Abschwemmungs- oder
Die Daten zur Toxizität und zum Umweltverhalten stam-                        Driftminderung vorgeschrieben wird, kann ein entspre-
men aus der Umweltbeurteilung oder der ökotoxikolo-                          chender RF für diese Minderung verwendet werden. Die
gischen Beurteilung im Schweizer Zulassungsprozess.                          grössere Risikominderung (entweder durch ÖLN- oder
Fehlende Angaben werden je nach Verfügbarkeit aus                            durch SPe3-Auflagen und deren jeweilige Umsetzung)
aktuellen Schlussfolgerungen der EFSA (Europäische                           wird für die Berechnung der Risikoindikatoren «Ober-
Behörde für Lebensmittelsicherheit), vorläufigen Be-                         flächengewässer» und «Naturnahe Lebensräume» ver-
wertungsberichten (Draft Assessment Report, DAR), Re-                        wendet.
view-Reports der EU-Kommission oder Reports weiterer
Zulassungsbehörden (z.B. US-EPA) entnommen.

                                                                                                             Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022          4
Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt

Risikoindikator «Oberflächengewässer»                                                                      lichen Einsatz vorliegen, wird für den Risikoscore eine
                                                                                                           einmalige normierte Anwendung für die Berechnung
Risikoscores                                                                                               der Exposition verwendet (Korkaric et al., 2020). Dabei
Zur Berechnung der Risikoscores werden zunächst die                                                        wird implizit berücksichtigt, dass PSM über die verschie-
vorhandenen Daten zur Toxizität der PSM-Wirkstof-                                                          denen Eintragspfade teilweise unmittelbar eingetragen
fe aggregiert (Details siehe Korkaric et al. 2020). Die                                                    werden, zum Teil aber auch im Boden abgebaut und
Grundlage hierfür bilden Toxizitätsdaten (akut: EC50,                                                      dort zurückgehalten werden, bevor sie in Oberflächen-
LC50; chronisch: NOEC) aus Labortests mit aquatischen                                                      gewässer gelangen2. Stellvertretend für diese beiden
Organismen aus den Gruppen Algen/Wasserpflanzen,                                                           Prozesse (unmittelbar bzw. verzögert) werden model-
Invertebraten und Vertebraten. Hierzu werden zuerst                                                        lierte Konzentrationen in Oberflächengewässern (pre­
die Toxizitätswerte durch Sicherheitsfaktoren geteilt,                                                     dicted environmental concentrations, PEC) berechnet
die auch in der PSM-Zulassung verwendet werden (je                                                         und addiert. Dabei werden die unmittelbaren Einträge
nach Organismus und Studiendauer (akut/chronisch)                                                          stellvertretend mit einem Driftmodell ermittelt. Verzö-
Faktor 10 oder 100). Anschliessend wird der tiefste sich                                                   gerte Einträge, bei denen Abbau und Sorption im Boden
so ergebende Wert als gewichtete laborbasierte Toxi-                                                       eine Rolle spielen, werden mit einem Abschwemmungs-
zität (GLT1) für die Risikoscore-Berechnung verwendet.                                                     modell3 berechnet. Der durch diese Mischrechnung er-
                                                                                                           haltene Wert entspricht einem normierten Expositions-
    GLT i = Min   [(   LC50 i (V)
                         100
                                  oder
                                          10   ) (
                                       NOEC i (V)
                                                  oder
                                                         LC50 i (I)
                                                           100
                                                                    oder
                                                                           10    ) (
                                                                         NOEC i (I)
                                                                                    oder
                                                                                         EC50 i (P)
                                                                                           10         )]   potential, das für diesen Risikoindikator die Gesamtheit
                                                                                                           aller PSM-Einträge reflektiert. Bei kurzlebigen Wirkstof-
GLT i =                 Gewichtete laborbasierte aquatische Toxizität des                                  fen sind die unmittelbaren Einträge bedeutsamer für
                        Wirkstoffs i [µg/l].                                                               das Expositionspotential, bei langlebigen Wirkstoffen
LC50 i / EC50 i = Mittlere letale Konzentration des Wirkstoffs i, bei der 50 %
                                                                                                           sind es die verzögerten Einträge.
                  der Testorganismen sterben / mittlere Effektkonzentration
                  des Wirkstoffs i, bei der 50 % der Testorganismen subletale
                  Effekte (z.B. reduziertes Wachstum) aufweisen [µg/l].                                    Risikominderung
NOEC i =                Die Konzentration des Wirkstoffs i, bei der keine statistisch
                                                                                                           Da es für PSM-Einträge in Oberflächengewässer ver-
                        signifikante Wirkung (z.B. Reproduktion) in längerfristiger
                        Exposition (oder kurzfristige Exposition und längerer Studien-                     schiedene Eintragspfade gibt (d.h. Punktquellen, Ab-
                        dauer beobachtet werden kann) [µg/l].                                              schwemmung, Kurzschlüsse, Drainage und Drift), muss
V = Vertebraten; I = Invertebraten, P = Algen/Wasserpflanzen.
                                                                                                           bei der Berechnung des Expositionsfaktors deren Anteil
                                                                                                           am Gesamteintrag berücksichtigt werden:
Der GLT ist ein Mass für die Konzentration, ab welcher
schädliche Effekte auf aquatische Organismen nicht                                                                          Expositionsfaktor (EFi) =        ∑     p k × (1 – RFik × Uk)
                                                                                                                                                              k
mehr ausgeschlossen werden können. D.h., je toxischer
ein Wirkstoff ist, desto kleiner ist der GLT. Entsprechend                                                 k = 5 Eintragspfade (PQ = Punktquellen, AB = Abschwemmung,
                                                                                                               KS = Kurzschlüsse, DN = Drainage, DR = Drift).
steht der Kehrwert des GLT (1/GLT) als Kennzahl für die
                                                                                                           p = Anteil des jeweiligen Eintragspfades
Toxizität eines Wirkstoffs.                                                                                    (siehe Abb. 1; pPQ + pAB+ pKS + pDN + pDR = 1).
Die Exposition der Organismen im Gewässer resultiert                                                       RFi = Reduktionsfaktor (Reduktion der Exposition über jeweiligen Pfad
aus dem Transport von PSM über verschiedene Eintrags-                                                            für einen Wirkstoff i durch Minderungsmassnahmen); Standardannahme
                                                                                                                 RF = 0 (wenn keine Massnahmen definiert sind).
pfade. So gelangen PSM vom Ort der Ausbringung über
                                                                                                           U = Umsetzungsgrad; Standardannahme U = 1 (wenn keine Daten zur
diffuse Quellen wie Drift, Drainagen, Abschwemmung                                                             Umsetzung vorliegen).
oder hydraulische Kurzschlüsse (z.B. Schächte, entwäs-
serte Strassen) in Oberflächengewässer. Der Hofplatz                                                       Minderungsmassnahmen wirken meist spezifisch auf
kann zudem eine bedeutende PSM-Punktquelle darstel-                                                        einzelne Eintragspfade. Zur relativen Bedeutung der
len, z.B. bei unsachgemässer Handhabung von PSM und/                                                       Eintragspfade auf die gesamte Exposition in Oberflä-
oder fehlerhaft entwässerten Waschplätzen. Diese situ-                                                     chengewässern gibt es jedoch keine schweizweiten
ationsspezifischen Prozesse sind komplex und ihre de-
taillierte Modellierung übersteigt die Anforderungen an                                                     Das Expositionspotential von Saatbeizmitteln, Rodentiziden und Molluskiziden wird als «worst-
                                                                                                           2

                                                                                                            case»-Annahme wie dasjenige von Spritzanwendungen berechnet.
einen einfachen Indikator. Da ausserdem lediglich jährli-                                                   Die Berechnung ergibt eine Konzentration für den im Wasser gelösten Wirkstoff-Anteil und eine
                                                                                                           3

che Verkaufszahlen, aber keine Daten über den tatsäch-                                                      Konzentration für den partikulär gebundenen Wirkstoff-Anteil. Wie in der Zulassung wird für
                                                                                                            Wirkstoffe, bei denen die relevanten Toxizitätsdaten von Algen oder Wasserpflanzen stammen
                                                                                                            (meist Herbizide) nur die gelöste Konzentration berücksichtigt, da sich Effekte auf diese Organis-
 Der GLT entspricht methodisch den in Korkaric et al. 2020 hergeleiteten Tier-1 RAK. Um eine
1
                                                                                                            mengruppe primär durch die Konzentration des gelösten Wirkstoffs erklären. Bei allen anderen
 Verwechslung mit den regulatorisch relevanten RAK zu vermeiden, wird hier eine abweichende                 Wirkstoffen werden beide Konzentrationen berücksichtigt, da aquatische Invertebraten und
 Terminologie verwendet.                                                                                    Fische auch durch partikulär gebundenen Wirkstoff (z.B. beim Fressen) exponiert werden.

                                                                                                                                                 Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022                           5
Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt

Daten. Die Aufteilung nach Eintragspfadanteilen (p)                       vergleichsweise tiefere im Feldbau. Aufgrund der feh-
wurde deshalb durch Expertenbefragung (Eawag, VSA-                        lenden Daten zum tatsächlichen PSM-Einsatz kann die
Plattform Wasserqualität, Agridea, Agroscope) ermittelt                   Berechnung der Indikatoren jedoch nicht kulturspezi-
(Abbildung 1). Die Spannbreiten geben den Bereich an,                     fisch erfolgen. Für die Bestimmung des RF für die Drift
der für die gesamte Schweiz und alle Wirkstoffe zu er-                    wird daher ein mittleres Driftszenario 4 gewählt, mit
warten ist und können für zusätzliche Auswertungen                        Ausnahme der Herbizide, die in der Praxis stets mit
verwendet werden. Für den Indikator wird jeweils das                      einer kleineren Driftdeposition5 ausgebracht werden.
mittlere Verhältnis angenommen, woraus sich gerundet                      Für die Wirksamkeit von Drift-Auflagen muss ausser-
folgende Anteile ergeben: Punktquellen pPQ = 0,40, Ab-                    dem berücksichtigt werden, dass diese nur auf einem
schwemmung pAB = 0,22, Kurzschlüsse pKS = 0,22, Drai-                     Teil der landwirtschaftlichen Flächen in gewisser Nähe
nage pDN = 0,11 und Drift pDR = 0,05. Das tatsächliche                    zu Oberflächengewässern wirken. Einträge von weiter
Verhältnis der Eintragspfade kann zu einem spezifischen                   entfernten Flächen, welche nicht von Drift-Auflagen be-
Zeitpunkt in einzelnen Einzugsgebieten durch die Be-                      troffen sind, sind gering, bleiben aber unverändert. Es
wirtschaftung, die eingesetzten Wirkstoffe, die Topo-                     wurden daher exemplarisch Drifteinträge für verschie-
grafie oder durch meteorologische Gegebenheiten von                       dene existierende Sicherheitsabstände zu Oberflächen-
diesen mittleren Anteilen abweichen.                                      gewässern berechnet (3, 6, 20, 50 und 100 m). Mit Hilfe
Jedem Eintragspfad wird ein Reduktionsfaktor (RF) zu-                     vorhandener GIS-Analysen wurden anschliessend die
gewiesen, der die Reduktion der PSM-Einträge in Ge-                       jeweiligen Anteile der landwirtschaftlichen Nutzfläche
wässer durch Massnahmen widerspiegelt. Zur Reduktion                      abgeschätzt, die durch Sicherheitsabstände betroffen
von Abschwemmung und Drift wurden in der Vergan-                          (< 6 m: 0,6 %; 6–20 m: 2,3 %, 20–50 m: 6,7 %, 50–100 m:
genheit Massnahmen im Rahmen der Produktzulassung                         12,3 %), bzw. nicht betroffen (100–200 m: 23 %, > 200 m:
eingeführt (SPe3-Sätze), weshalb hier RF gemäss Zulas-                    55 %) sind. Anschliessend wurden die Drifteinträge
sung berechnet werden können.
Die Wirksamkeit von Drift-Auflagen hängt von der                          4
                                                                            Driftraten für Weinbau (%): 3 m = 8,0; 6 m = 2,7; 20 m = 0,42; 50 m = 0,1; 100 m = 0,03
                                                                            (Rautmann et al. 2001)
jeweiligen Indikation ab: hohe bis mittlere Driftraten                    5
                                                                            Driftraten für Feldbau (%): 3 m = 0,95; 6 m = 0,48; 20 m = 0,15; 50 m = 0,06; 100 m = 0,03
in Raumkulturen (z.B. im Obstbau oder Weinbau) und                          (Rautmann et al. 2001)

                                                          Verhältnis
                                                        1:4 – 2:3 – 3:2
                   Punktquellen                                                                    Diffuse Quellen

                                                                                                                            Verhältnis
                                                                                                                        5:1 – 10:1 – 15:1
                                                                                    Regen                                                                         Wind

                                                                                                               Verhältnis
                                                            Abschwemmung und                                 2:1 – 4:1 – 6:1
                                                               Kurzschlüsse                                                                    Drainage

                                                                                          Verhältnis
                                                                                        1:2 – 1:1 – 2:1

                                                           Abschwemmung                                     Kurzschlüsse

                  Punktquellen                             Abschwemmung                                  Kurzschlüsse                          Drainage Drift
                                                                                                                                                                    p DR =
                     p PQ = 0,4                                   p RO = 0,22                                 p KS = 0,22                       p DN = 0,11
                                                                                                                                                                    0,05

Abbildung 1 | Gewichtung der Eintragspfadanteile (p) für Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässer. Die im Indikator verwendeten Eintrags-
pfadanteile ergeben sich aus den jeweils mittleren Verhältnissen der Eintragspfade zueinander, basierend auf Abschätzungen von Experten.

                                                                                                                 Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022                       6
Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt

mit den entsprechenden Anteilen dieser Flächen mul-         Tabelle 1 | Reduktionsfaktoren für den Eintragspfad Drift zur
tipliziert und zu einem flächengewichteten Gesamt-          ­Berechnung des Risikoindikators «Oberflächengewässer» bezogen
                                                             auf die landwirtschaftlichen Flächen der Schweiz.
drifteintrag aufsummiert. Für Flächen mit einem Ge-
wässerabstand > 200 m wurde angenommen, dass kein
                                                             SPe3-Auflage   Reduktionsfaktoren für den Eintragspfad Drift (RFDR)
Drifteintrag mehr stattfindet. Für alle in SPe3-Auflagen     bzgl. Drift          Herbizide                übrige Wirkstoffe
möglichen Gewässerabstände wurden danach flächen-
                                                             6m                      0,07                         0,20
gewichtete Gesamtdrifteinträge berechnet, wobei die
jeweils betroffenen Flächenanteile mit dem Drifteintrag      20 m                    0,30                         0,63

des verfügten Gewässerabstands multipliziert werden.         50 m                    0,51                         0,82
Die RF für die Drift ergeben sich schliesslich aus dem       100 m                   0,67                         0,92
Vergleich der flächengewichteten Gesamtdrifteinträge
mit und ohne Auflagen (Tabelle 1). Driftauflagen zielen
darauf ab, mögliche Spitzenkonzentrationen in Gewäs-
sern zu vermeiden, die lokal ein hohes Risiko verursa-      rum fokussiert der Indikator «Naturnahe Lebensräume»
chen können. Die hier bestimmten RF für die Drift sind      vorerst auf Biotope.
wesentlich tiefer als die (lokale) Driftminderung, da sie
eine mittlere Risikoreduktion über verschiedenste An-       Risikoscores
wendungssituationen repräsentieren.                         Die Toxizität basiert auf Labortests, die mit Honig-
Abschwemmungs-Auflagen betreffen landwirtschaft-            bienen, übrigen Nichtziel-Arthropoden und Nichtziel-
liche Flächen mit einer Neigung von ≥ 2 % und einem         Pflanzen durchgeführt wurden. Zur Berechnung der
Gewässerabstand von ≤ 100 m (beitragende Flächen).          Risikoscores wird für jeden Wirkstoff der Toxizitätswert
Anders als bei Drift wird kein gradueller Eintrag (z.B.     der empfindlichsten Organismengruppe gewählt. Um
mit abnehmender Gewässerdistanz und zunehmender             die Ergebnisse aus den unterschiedlichen Labortestsys-
Steigung) angenommen, sondern alle beitragenden Flä-        temen für die drei Organismengruppen vergleichbar zu
chen tragen gleich zur Abschwemmung bei.                    machen, werden GLT-Werte berechnet (analog zum Ri-
Bei Punktquellen wurden Massnahmen zur Risikoreduk-         sikoindikator «Oberflächengewässer»).
tion, v.a. Waschplatzsanierungen, in den vergangenen        Für Nichtziel-Arthropoden («non-target arthropods»;
Jahren eingeführt. Es liegen zum jetzigen Zeitpunkt         NTA) gibt es neben sogenannten Tier-1-Studien, bei
aber noch zu wenige Daten vor, um die Umsetzung             denen die mittlere letale Rate oder mittlere Effektrate
dieser Massnahmen zu bewerten. Massnahmen zur Re-           (LR50 und ER50 in kg/ha) auf vorher mit PSM besprühten
duktion von Einträgen über Drainagen und Kurzschlüsse        Glasplatten bestimmt wird, auch Tier-2-Studien, in de-
sind noch nicht schweizweit etabliert. Deshalb werden        nen die Testorganismen auf besprühten Blättern (zwei-
für diese drei Eintragspfade vorläufig keine Reduktions-     dimensionale 2D-Studie) oder ganzen Pflanzen (3D-Stu-
faktoren berechnet (d.h. RF = 0). Wenn neue Massnah-        dien) getestet werden. Die Vergleichbarkeit zwischen
men eingeführt werden oder neue Erkenntnisse zur            den Endpunkten aus 2D- und 3D-Studien wird durch
Verfügung stehen, können für diese drei Eintragspfade       die Berücksichtigung eines Vegetationsverteilungsfak-
entsprechende Reduktions- und Umsetzungsfaktoren            tors («vegetation distribution factor»; VDF) ermöglicht.
einberechnet werden.                                        Für die Berechnung der Risikoscores wird der tiefste
                                                            Endpunkt aus Tier-2-Studien mit den Standardarten
Risikoindikator «Naturnahe Lebensräume»                     ­Typhlodromus pyri (Raubmilbe) und Aphidius rhopalo­
                                                             siphi (Schlupfwespe) verwendet. Wenn keine Tier-2-Stu-
Definition des Begriffs                                      dien vorhanden sind, werden Endpunkte aus Tier-1-Stu-
Der Begriff «Naturnahe Lebensräume» steht für ter-           dien gewählt. Ein Endpunktkorrekturfaktor («endpoint
restrische Habitate mit geringer Einflussnahme durch         correction factor»; ECF) berücksichtigt die unterschied-
den Menschen. Solche Lebensräume dienen dem Erhalt           lichen Triggerwerte für Tier-1- und Tier-2-Endpunkte
der Biodiversität und den Ökosystemleistungen (z.B.          (SANCO/10329/2002; European Commission 2002) und
Bestäubung). Im Zulassungsverfahren PSM werden die           ermöglicht damit den direkten Vergleich zwischen End-
Biotope gemäss Natur- und Heimatschutzgesetz Art. 18a        punkten aus den Tier-1- und Tier-2-Studien. Unter Be-
und 18b als naturnahe Lebensräume berücksichtigt. Ob         rücksichtigung von VDF und ECF sowie dem Triggerwert
weitere Lebensräume zu den naturnahen Lebensräumen           von 5 ergibt sich der GLT (siehe Formel unten).
gehören und wie sie definiert werden, ist nicht klar. Da-    Für Nichtziel-Pflanzen («non-target terrestrial plants»;

                                                                                     Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022         7
Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt

NTTP) wird der niedrigste Endpunkt (ER50) der Studienty-                                                 Risikominderung
pen ausgewählt, bei denen entweder die Auswirkungen                                                      Zurzeit können SPe3-Abstandsauflagen zu Biotopen
auf die Zunahme der Biomasse («vegetative vigour»)                                                       zum Schutz von Nichtziel-Arthropoden und Nichtziel-
oder die Auswirkungen auf die Keimung und das Auflau-                                                    Pflanzen verfügt werden. Die Reduktionsfaktoren (RF)
fen («seedling emergence») untersucht werden. Der GLT                                                    für SPe3-Auflagen werden, sobald die Definition für
für NTTP wird analog zum GLT für NTA berechnet, VDF                                                      alle naturnahe Lebensräume und deren durchschnitt-
und ECF sind hier nicht erforderlich (SANCO/10329/2002;                                                  liche Abstände zu behandelten Flächen vorliegen, aus
European Commission 2002).                                                                               dem Quotienten der flächengewichteten Exposition mit
Honigbienen werden in Labortests entweder gefüttert                                                      SPe3-Auflagen und der flächengewichteten Exposition
(orale Aufnahme) oder beträufelt (Kontakt-Wirkung),                                                      ohne SPe3-Auflagen berechnet. Für die Exposition mit
um jeweils die mittlere letale Dosis (LD50 Oral / Kontakt) zu                                            SPe3-Auflagen werden die Driftraten entsprechend
bestimmen6. Für die Berechnung der Risikoscores wird                                                     den Abstandsauflagen angepasst (siehe Risikoindikator
der niedrigere der beiden LD50 -Werte verwendet. Der                                                     «Oberflächengewässer»).
GLT wird basierend auf dem HQ («hazard quotient» =                                                       Der Bundesrat sieht vor, ab 2023 im ÖLN Massnahmen
Driftmenge [g/ha] / LD50 [μg /Biene]) mit einem Trigger-                                                 zur Reduktion der Abdrift zu verlangen. Da mit diesen
wert von 50 bestimmt (SANCO/10329/2002; European                                                         Massnahmen die Abdrift gegenüber allen Flächen aus-
Commission 2002). Zusätzlich wird ein Umrechnungs-                                                       serhalb der Parzelle reduziert wird, können diese im In-
faktor von 1000 (von g/ha auf kg/ha) in der GLT-Formel                                                   dikator verrechnet werden, unabhängig von der Defini-
berücksichtigt.                                                                                          tion naturnaher Lebensräume.

                                                                                                         Indikator für die Belastung des Grundwassers
    GLT i = Min   [(   VDF LR50 i oder ER50 i (NTA)
                       ECF
                           ×
                                       5              ) (
                                                      oder
                                                                    5    ) (
                                                             ER50 i (NTTP)
                                                                              oder
                                                                                           1000     )]
                                                                                     LD50 i (HB) × 50

                                                                                                         Risikoscores
GLT i =                Gewichtete laborbasierte Toxizität des Wirkstoffs i [kg/ha].                      Die Risikoscores für «Grundwasser» stellen die potentiel-
LR50 i / ER50 i = Mittlere letale Rate des Wirkstoffs i [kg/ha], bei der 50 % der                        le Belastung des Grundwassers durch PSM-Metaboliten
                  Testorganismen sterben; mittlere Effektrate des Wirkstoffs i
                  [kg/ha], bei der 50 % der Testorganismen subletale Effekte                             dar. Die Toxizität der Metaboliten und der Wirkstoffe
                  (z.B. reduzierte Reproduktion) aufweisen.                                              fliessen dabei nicht in die Berechnungen ein.
LD50 i =               Mittlere letale Dosis des Wirkstoffs i in μg/Honigbiene, bei                      Bei der Zulassung von PSM-Produkten wird die Konzen-
                       der 50 % der Honigbienen sterben (entweder durch Kontakt­
                       wirkung oder über orale Aufnahme).                                                tration (das Grundwasser-belastungspotential) der PSM-
VDF =                  Vegetation Distribution Factor; VDF = 10 für 2D-Studien,                          Wirkstoffe und ihrer Metaboliten mit Modellrechnun-
                       VDF = 1 für 3D-Studien.                                                           gen abgeschätzt (predicted environmental concentrati­
ECF =                  Endpoint Correction Factor; ECF = 1 für Tier-1-Studien,
                                                                                                         ons in groundwater, PECgw). Für die PECgw-Berechnungen
                       ECF = 2 für Tier-2-Studien.
NTA = Nichtziel-Arthropoden; NTTP = Nichtziel-Pflanzen, HB = Honigbiene.                                 werden verschiedene Modelle und Klima/Boden-Szena-
                                                                                                         rien verwendet (Balmer et al., 2017; FOCUS, 2014). Es
Zur Berechnung der Risikoscores wird für jeden Wirk-                                                     fliessen ausserdem Informationen zum Umweltverhal-
stoff der GLT der jeweils empfindlichsten Gruppe ge-                                                     ten der Wirkstoffe und Metaboliten mit ein, u.a. wie
wählt.                                                                                                   rasch sie im Boden abgebaut werden oder wie gut sie an
Für die Risikoscores der «Naturnahen Lebensräume»                                                        Bodenpartikel anhaften (Sorptionskonstanten).
wird für die Exposition ausschliesslich Drift berück-                                                    Der Risikoscore basiert auf PECgw, die aus Unterlagen der
sichtigt. Die Verringerung der Driftdeposition bei zu-                                                   EU-Wirkstoffprüfung oder aus der Umweltbeurteilung
nehmendem Abstand von der behandelten Fläche wird                                                        beim Schweizer Zulassungsprozess entnommen wur-
charakterisiert durch die Driftraten nach Rautmann                                                       den. Die PECgw-Modellierungen für die EU-Risikobe-
(Rautmann et al., 2001). Für Herbizide werden die Drift-                                                 urteilung von PSM umfassen maximal neun Szenarien,
raten für Feldbau verwendet, für alle anderen PSM die                                                    die sich bezüglich Bodeneigenschaften und Witterung
Werte für Weinbau. Mit diesen Driftszenarien wird für                                                    unterscheiden und so die Umweltbedingungen in Euro-
die Berechnung der Exposition die Driftdeposition für                                                    pa abbilden sollen. Die PECgw für diese Szenarien sind
die fünf Auflagen-relevanten Abstände zu Biotopen (3,                                                    meist sehr unterschiedlich. Sowohl für die Schweizer
6, 20, 50 und 100 m) berechnet, addiert und mit der                                                      Risikobeurteilung als auch für die Berechnung des Risi-
durchschnittlichen Aufwandmenge multipliziert.                                                           koscores «Grundwasser» werden jeweils nur diejenigen
                                                                                                         fünf Szenarien (Châteaudun, Hamburg, Kremsmünster,
                                                                                                         Okehampton und Piacenza) berücksichtigt, die den Be-
6
    Wildbienen werden nicht berücksichtigt, da zurzeit zu wenige Daten zur Verfügung stehen.             dingungen in der Schweiz am nächsten kommen.

                                                                                                                               Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022   8
Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt

Die PECgw sind zudem abhängig von Parametern wie der       lagen sollen das Grundwasser im Zuströmbereich von
Aufwandmenge, den Eigenschaften der behandelten            Trinkwasserfassungen schützen. Sie reduzieren die Flä-
Kultur oder dem Wachstumsstadium bei der Applikati-        che, die potenziell behandelt werden kann und können
on. Bei der Auswahl der PECgw aus den verfügbaren Mo-      dadurch ebenfalls die Verkaufsmengen beeinflussen. Da
dellrechnungen für einen Wirkstoff wird jeweils diejeni-   der Risikoindikator «Grundwasser» nicht auf den Schutz
ge Anwendung berücksichtigt, bei der die Summe der         des Trinkwassers, sondern des Grundwassers ganz allge-
PECgw aller zugehöriger Metaboliten am höchsten ist.       mein abzielt, ist eine weitergehende Berücksichtigung
Anschliessend wird dieser Summen-PECgw-Wert, sofern        der Risikominderung durch Grundwasserschutzzonen-
er aus Berechnungen für mehr als eine Anwendung pro        auflagen nicht vorgesehen.
Jahr oder Anwendung alle zwei oder drei Jahre stammt,      Die Einschränkung des Anwendungszeitpunktes wirkt
auf eine jährliche Anwendung umgerechnet (normiert,        sich unter Umständen stark auf die Grundwasserbe-
siehe Korkaric et al. 2020).                               lastung aus und ein entsprechender Reduktionsfaktor
Da die Risikoscores auf Modellrechnungen basieren, sind    könnte grundsätzlich mit Modellrechnungen auch be-
sie nicht gleichzusetzen mit (messbaren) Konzentratio-     rechnet werden. Um diesen Einfluss im Risikoindikator
nen im Grundwasser. PECgw sind berechnete Werte im         «Grundwasser» zu berücksichtigen, müssten allerdings
Sickerwasser behandelter Flächen in 1 m Tiefe. Sie sind    Daten vorliegen, aus denen hervorgeht, welcher Anteil
daher höher als im Grundwasser tatsächlich erwartet.       der betroffenen Wirkstoffe vor und nach Einführung
Die effektiven Konzentrationen im Grundwasser hän-         der RMM zu welchem Zeitpunkt eingesetzt wurde. Eine
gen von diversen Standortfaktoren ab, wie der Höhe des     solche Analyse ist allein auf der Grundlage von Verkaufs-
Grundwasserspiegels, der Häufigkeit der Anwendung          zahlen nicht möglich, d.h. es lässt sich dafür kein Um-
sowie der Verdünnung, die sich unter anderem aus dem       setzungsfaktor definieren.
Anteil der behandelten Parzellen an der Gesamtfläche       Die Minderungsmassnahmen fliessen also mehrheitlich
des Einzugsgebietes ergibt.                                indirekt über die verkaufte Menge (Behandelte Fläche)
Grundwasserleiter reagieren oft sehr träge (d.h. mit       in den Risikoindikator «Grundwasser» ein, ihr Beitrag
einer Verzögerung von mehreren Jahren) auf Verände-        kann aber nicht quantifiziert und explizit ausgewiesen
rungen des PSM-Einsatzes im Einzugsgebiet. Der Risi­       werden. Daher wird der Expositionsfaktor für Grund-
koscore bildet somit nicht die effektive Exposition im     wasser zum jetzigen Zeitpunkt auf 1 gesetzt. Zu einem
Grundwasser ab, sondern ein Potential, das sich erst im    späteren Zeitpunkt, wenn neue Massnahmen im Bereich
Laufe der folgenden Jahre im Grundwasser auswirkt.         Grundwasser ergriffen werden, kann dieser Faktor an-
Trends im Indikator können vermutlich erst mit starker     gepasst werden.
Verzögerung auch im Grundwasser beobachtet werden.
                                                           Datenlücken bei einzelnen Wirkstoffen
Risikominderung                                            Für den Risikoindikator «Grundwasser» wurden PECgw
Im Bereich Grundwasserschutz können derzeit folgen-        für insgesamt 650 Metaboliten von 250 synthetisch-or-
de vier produktspezifischen Minderungsmassnahmen im        ganischen Wirkstoffen berücksichtigt. Diese Daten de-
Rahmen der Zulassung verfügt werden:                       cken den weitaus überwiegenden Teil der potenziellen
                                                           Grundwasserbelastung durch PSM-Metaboliten ab. Für
1. Beschränkung der Aufwandmenge                           einige Wirkstoffe und deren Metaboliten, insbesondere
2. Beschränkung der Anwendung, z.B. max. vier              für Wirkstoffe, die vor längerer Zeit bewilligt wurden,
   ­Anwendungen pro Jahr oder nur alle zwei oder           aber heute nicht mehr zugelassen sind, ist die Datenlage
    drei Jahre                                             jedoch nicht ausreichend, um sie in den Indikator zu inte-
3. Grundwasserschutzzonenauflage (d.h. ein wirk-           grieren. In der Regel liegen zu diesen Wirkstoffen zwar
    stoffspezifisches Anwendungsverbot in den Zonen        Informationen aus der Erstzulassung in der Schweiz vor,
    S2 bzw. S2 und Sh)                                     aber da sich die Datenanforderungen weiterentwickelt
4. Einschränkung des Anwendungszeitraums                   haben, fehlen heute die Daten, die für die Berechnung
    (z.B. bei Herbiziden: keine Herbstanwendung)           der PECgw erforderlich sind. Das Vernachlässigen einzel-
                                                           ner Wirkstoffe, die zwischen 2012 und heute zurückge-
Die ersten beiden Auflagen wirken sich auf die insge-      zogen wurden, führt dazu, dass die Indikatorwerte im
samt applizierte Menge (und damit auf die Verkaufs-        Referenzzeitraum 2012-2015 eher unterschätzt werden.
menge) aus und werden deshalb in der Behandelten           Im Hinblick auf den zeitlichen Verlauf des Risikoindika-
Fläche berücksichtigt. Grundwasserschutzzonenauf-          tors Grundwasser ist dies also ein konservativer Ansatz.

                                                                                  Agrarforschung Schweiz 13: 1–10, 2022   9
Nationale Risikoindikatoren basierend auf dem Verkauf von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt

Schlussfolgerung und Ausblick

Das Ziel dieser Studie war es, Risikoindikatoren zu ent-                              berücksichtigen können. Die Berechnungsmethode der
wickeln, die eine Auswertung der zeitlichen Verände-                                  neuen Indikatoren ist transparent und nachvollziehbar,
rung des Risiko- respektive Belastungspotentials von                                  indem die drei Faktoren Behandelte Fläche, Risikoscore
PSM für drei wichtige Umweltkompartimente (Ober-                                      und Risikominderung (Expositionsfaktor) berücksichtigt
flächengewässer, naturnahe Lebensräume und Grund-                                     werden. Die Berechnung anhand einzelner Faktoren
wasser) erlauben. Da die Verkaufszahlen, als Basis der                                bietet zudem ausreichend Flexibilität, um zukünftige
Behandelten Fläche, national und jährlich aggregiert                                  Massnahmen zur Risikoreduktion sowie neue Erkennt-
vorliegen, bilden die vorgestellten Risikoindikatoren ein                             nisse und Daten zu deren Umsetzung in den Indikatoren
potentielles Gesamtrisiko für die Schweiz ab und keine                                berücksichtigen zu können.                         m
spezifischen Risiken oder Belastungen einzelner Ober-
flächengewässer, naturnaher Lebensräume oder Grund-
wasserreservoire.
Der hier vorgestellte, neue Ansatz erlaubt es, sowohl
                                                                                      Dank
den Einfluss von Veränderungen im PSM-Verkauf auf
                                                                                      Unser Dank geht an die Experten der Eawag, der VSA-Plattform Wasserqualität
das Risiko in den verschiedenen Umweltkompartimen-                                    und Agridea, die in Zusammenarbeit mit Agroscope die Bedeutung der unter-
ten darzustellen als auch die Wirkung von produktspezi-                               schiedlichen Eintragspfade für den Risikoindikator «Oberflächengewässer»
fischen und allgemeinen Minderungsmassnahmen. Dies                                    abgeschätzt haben (Christian Stamm, Urs Schönenberger, Irene Wittmer, Anne
ist ein klarer Vorteil gegenüber bestehenden Risikoindi-                              Dietzel, Tobias Doppler, Mirco Plath, Volker Prasuhn). Lukas Jeker und Danie-
                                                                                      la Grossar (Agroscope) danken wir für die Unterstützung beim Einbezug von
katoren wie dem europäischen «Harmonised Risk Indica-
                                                                                      Honigbienen im Risikoindikator «Naturnahe Lebensräume». Wir möchten uns
tor» oder dem dänischen «Pesticide Load» Indikator, die                               zudem herzlich bei der Begleitgruppe (Mitarbeitende von BAFU, BLW, Eawag,
ebenfalls auf Verkaufszahlen beruhen, aber wegen feh-                                 VSA-Plattform Wasserqualität, Agroscope) für die engagierten Diskussionen
lender Expositionsberechnung keine Risikominderung                                    bedanken.

Literatur
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