Erkennung, Quantifizierung und Verminderung punktueller Pflanzenschutzmittel-Einträge in Oberflächengewässer

Abstract

Einträge von Pflanzenschutzmittel (PSM) aus landwirtschaftlichen Hofabläufen, sog. "Punkteinträge", spielen vermutlich eine erhebliche Rolle bei der Kontamination von Oberflächengewässern. Die Untersuchungen, die bisher zu diesem Thema durchgeführt wurden, traten allesamt mit unterschiedlichen Zielsetzungen und Untersuchungsdesigns an, sowie in einer jeweils unterschiedlichen geographischen Ausdehnung. Mit der vorliegenden Arbeit sollte erstmals versucht werden, das Thema Punkteinträge von Pflanzenschutzmitteln in Oberflächengewässer auf Bundesebene zu beleuchten. Im Vordergrund stand die Frage, in welcher Größenordnung solche Einträge zu erwarten sind und welche Faktoren auf die tatsächliche Höhe von Punkteinträgen maßgeblichen Einfluss haben. Eine gängige Methode, die in den vergangenen Jahren in rund einem Dutzend Studien zum Einsatz kam, um PSM-Einträge aus Hofabläufen abzuschätzen, ist die Beprobung von Kläranlagen in Gebieten, in denen die Hofentwässerung an diese Kläranlagen angeschlossen ist. In den Jahren 2006 und 2007 sind daher bundesweit acht Kläranlagen in sieben landwirtschaftlich genutzten Einzugsgebieten und einem weinbaulich genutzten Einzugsgebiet mit Hilfe eines einheitlichen Ansatzes beprobt und die Ergebnisse der nach vergleichbaren Kriterien ausgewertet worden. Mit der vorliegenden Arbeit wird die These bestätigt, dass Punkteinträge in Deutschland eine wichtige - wenn auch regional vermutlich unterschiedlich große - Rolle bei der Gesamtbelastung der Oberflächengewässer mit PSM spielen. Die PSM-Befrachtung von Oberflächengewässern wird in erster Linie durch die handelnden Personen und ihre Fahrlässigkeit bzw. ihr Fehlverhalten bei der Vorbereitung und Durchführung von PSM-Maßnahmen bestimmt und nur zu einem geringen Teil durch physische, naturwissenschaftlich erfassbare Prozessdeterminanten. Die zu erwartenden Einträge bewegen sich in einem "normalen" Jahr bei rund 20 g pro Feldspritze und Betrieb. Der berechnete PSM-Austrag, bezogen auf die behandelte Fläche, beträgt zwischen 0,02 g und 1,57 g je Hektar behandelter Ackerfläche. Für die Weinbau-Kläranlage wurde eine mittlere PSM-Fracht von 2,52 g je Hektar behandelter Rebfläche und Jahr ermittelt. Die vorliegende Arbeit macht deutlich, dass eine pauschale Charakterisierung von Problemgebieten relativ schwierig ist. Eindeutig kann festgehalten werden, dass effiziente Minderungsmaßnahmen bei der Handhabung von Feldspritzen und PSM-Präparaten im Hofbereich ansetzen müssen. Discharge of plant protective products (PPP) from farmyard gullies, so-called "point sources" probably plays a considerable role in the contamination of surface water. The studies which have been undertaken on this subject to date have all started from different objectives and study designs, and have all covered different geographical areas. The purpose of this thesis is to try for the first time to investigate the subject of point sources of plant protective products into surface water bodies over the whole of Germany. The most important question was that of the extent to which such point discharges are to be expected and what factors have a decisive influence on their actual volume. A common method which was used in previous years in around a dozen studies in order to estimate PPP discharges from farmyard gullies was that of taking samples from water clarification plants in areas where farmyard drainage was connected to the plants. Therefore, between the years 2006 and 2007, eight clarification plants were evaluated over the whole of Germany in seven catchment areas including agricultural land use and one catchment area including vineyards, using a unified approach. The results were then evaluated using comparable criteria. The present thesis confirms the theory that point sources play an important role in the overall contamination of surface water bodies with PPP, even if their importance varies from region to region. The extent to which surface water bodies are contaminated with PPP is primarily determined by the persons involved in working with PPP and their negligence or incorrect actions in the preparation and implementation of PPP activities, and is only influenced to a small extent by physical process determinants which can be identified using the instruments of natural science. In a "normal" year, the discharges to be expected are around 20 g per field spray and farm. The calculated PPP output, related to the surface which is treated, is between 0.02 g and 1.57 g per hectare of treated agricultural land. An average PPP load of 2.52 g per hectare of treated vineyard land per year was determined for the clarification plants with input from the vineyards. The present thesis makes it clear that it is relatively difficult to achieve standard characterisation of problem areas as a whole. However, it can clearly be established that efficient measures for handling field sprays and PPPs must begin at the level of the farm.