Biomonitoring der Pestizid-Belastung der Luft

Verantwortlichkeit: TIEM Integrierte Umwelt

Bislang gibt es nur wenige umweltchemische Untersuchungen, die sich mit der Pestizidbelastung von Naturschutzgebieten durch Anbauverfahren der konventionellen Landwirtschaft beschäftigen. Erste Ergebnisse von Untersuchungen zur Koexistenz von konventionellen und ökologischen Betrieben in Brandenburg (Hofmann und Schlechtriemen 2015, Hofmann und Schlechtriemen 2016) zeigten, dass neben der direkten Kontamination durch Abdrift von konventionell bewirtschafteten Nachbarfeldern auch ein Ferntransport von Pestiziden stattfindet.

Die Aufgabe des DINA WP 3.2 wird es daher sein, anhand des Rindenmonitorings die luftgetragenen Stoffeinträge in den Schutzgebieten sowie in den umgegebenen landwirtschaftlich genutzten Flächen zu bestimmen. Die Probenahme und Auswertung erfolgt nach dem Verfahren des Luftgüte-Rindenmonitorings (Hofmann et al. 2001, Birke et al. 2017, Hofmann & Schlechtriemen 2016), das eine standardisierte Entnahme der äußeren Rinde in definierter Schichtdicke von unter einem Millimeter mit einem speziellen Probenehmer erlaubt. Für raumrepräsentative Aussage zur Deposition luftgetragener Stoffe wird eine Mehrpunkt-Stichprobe an mehreren Bäumen pro Unterstandort vorgenommen.

Räumlich repräsentativer Mehrpunkt-Probenahmeplan für das Rinden-Biomonitoring von Luftschadstoffbelastungen innerhalb der 21 Standorte (blaue Punkte) und außerhalb in der umgebenden Agrarlandschaft (rote Punkte) mit schematisiertem Transekt für bestimmte Pestizidgradienten vom Feld zum Inneren des Naturschutzgebiets (NSG).

Die Untersuchungen sollen die 21 Schutzgebiete des DINA Projektes sowie deren landwirtschaftliche Umgebung umfassen. Die Probenahmen erfolgen für eine repräsentative Erfassung in den beiden Versuchsjahren 2019 und 2020.

Die Analytik der Rindenproben wird in Kooperation mit akkreditierten und mit der Matrix erfahrenen Laboren durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgen mittels moderner Multi-Analytik auf mehr als 500 Pestizid-Wirkstoffe in qualitätsgesicherten Verfahren. Es werden sowohl die Pestizid-Wirkstoffe, die derzeit zugelassen sind, inklusive Glyphosat und AMPA, als auch umweltrelevante Altstoffe wie DDT und Lindan analysiert. Letztere werden, obwohl seit längerem nicht mehr zugelassen, als persistente Umweltchemikalien (POP) immer noch häufig in der Umwelt festgestellt.

Des Weiteren werden die Proben per Multi-Element-Analytik (ICP-MS) auf mehr als 60 Elemente (Schwermetalle, Makronährstoffe) zur Charakterisierung und Typisierung des räumlichen Depositionsgeschehens am jeweiligen Standort untersucht. Durch die Erhebung der Gesamtheit dieser Stoffe lassen sich diverse Einflüsse und Herkünfte der Luftbestandteile an den Standorten verfolgen und differenzieren (zum Beispiel Nährstoffeinträge aus der intensiven Landbewirtschaftung, Schadstoffeinträge aus anthropogenen und natürlichen Quellen, wie Industrie, Verkehr oder geogene Quellen) und somit Hypothesen zu Gebietseinflüssen empirisch überprüfen und absichern.

Im Ergebnis können die Einwirkungen luftgetragener Stoffe räumlich und stofflich qualitativ und quantitativ dargestellt und charakterisiert werden.

Entnahme der Rindenproben, welche zum Nachweis von Pestiziden und anderen Schadstoffen ausgewertet werden.

Dr. Werner Kratz - freier Mitarbeiter

Maximilian Sprenger - Freiberuflicher Umweltwissenschaftler sowie Assisstent für ökotoxikologische Feldstudien, freier Mitarbeiter

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