Das Projekt "FuncTional tOOls for Pesticide RIsk assessmeNt and managemenT (FOOTPRINT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement durchgeführt. FOOTPRINT aims at developing a suite of three pesticide risk prediction and management tools, for use by three different end-user communities: farmers and extension advisors at the farm scale, water managers at the catchment scale and policy makers/registration authorities at the national/EU scale. The tools will be based on state-of-the-art knowledge of processes, factors and landscape attributes influencing pesticide fate in the environment and will integrate innovative components which will allow users to: i) identify the dominant contamination pathways and sources of pesticide contamination in the landscape; ii) estimate pesticide concentrations in local groundwater resources and surface water abstraction sources; iii) make scientifically-based assessments of how the implementation of mitigation strategies will reduce pesticide contamination of adjacent water resources. The three tools will share the same overall philosophy and underlying science and will therefore provide a coherent and integrated solution to pesticide risk assessment and risk reduction from the scale of the farm to the EU scale. The predictive reliability and usability of the tools will be assessed through a substantial programme of piloting and evaluation tests at the field, farm, catchment and national scales. The tools developed within FOOTPRINT will allow stakeholders to make consistent and robust assessments of the risk of contamination to water bodies at a range of scales relevant to management, mitigation and regulation (farm, catchment and national/EU). They will in particular i) allow pesticide users to assess whether their pesticide practices ensure the protection of local water bodies and, ii) provide site-specific mitigation recommendations. The FOOTPRINT tools are expected to make a direct contribution to the revision of the Directive 91/414/EC, the implementation of the Water Framework Directive and the future Thematic Strategy on the Sustainable Use of Pesticides. Prime Contractor: Bureau de Recherches Géologiques et Minières; Paris; France.
Das Projekt "Aufklärung von Wasser- und Stoffbilanzen von Ackerfrüchten und Grünland für typische Böden Nord- und Mitteldeutschlands, sowie Verlagerung und Austrag von Pestiziden und Human- und Veterinärfarmaka mittels Lysimeter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Bodenlandschaftsforschung durchgeführt. Zielsetzung: Erarbeitung von Grundlagen für eine ökologische Landbewirtschaftung und den Schutz von Boden- und Wasserressourcen. Prozessaufklärung als Grundlage für die Erarbeitung und Validierung von Wachstums-, Wasser- und Stoffhaushaltsmodellen.
Das Projekt "ELPOS - Kriterien für die Persistenz und das Potential für Langstreckentransport von Pestiziden und Industriechemikalien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Institut für Umweltsystemforschung durchgeführt. ELPOS - Kriterien für die Persistenz und das Potential für Langstreckentransport von Pestiziden und Industriechemikalien ELPOS läuft seit Oktober 1999 und wird durch das Umweltbundesamt (UBA) finanziert. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Untersuchung von quantitativen Kriterien für das Potential für Langstreckentransport und die Persistenz von organischen Verbindungen. Das Multimediamodell ELPOS-1.0 beschreibt chemische Abbau- und Transformationsprozesse. Es wurde zur Berechnung der allgemeinen Persistenz und der charakteristischen Transportzeit in der Luft verwendet. Diese beiden beschreibenden Größen berücksichtigen den Austausch zwischen und den Abbau in Transportmedien und sind unabhängig von den Emissionen. Physikalisch-chemische Labordaten und Abbauraten in der Umwelt von 65 zurzeit benutzten Pestiziden, 21 persistenten organischen Schadstoffen (POP) und 23 Industriechemikalien wurden zusammengestellt. Eine Sensitivitätsanalyse zeigt, dass die Sensitivität hauptsächlich von den Eigenschaften der Chemikalien und einigen Umweltparametern abhängt. Die Reihenfolge der Chemikalien kann beeinflusst werden, wenn die Unsicherheit der Parameter berücksichtigt wird. Das gilt besonders, wenn bei der Sensitivitätsanalyse anstatt des Median das 90%-Perzentil verwendet wird. Das Modell wurde modifiziert, um die Temperaturabhängigkeit in einem Bereich zwischen 5°C und 30°C darzustellen. Die allgemeine Aufenthaltszeit und die charakteristische Transportdistanz wiesen eine starke Abhängigkeit von der Temperatur auf. Die charakteristische Transportdistanz kann in Abhängigkeit von den chemischen Eigenschaften sowohl mit der Temperatur ansteigen als auch abnehmen, während die Aufenthaltszeit in jedem Fall invers mit der Temperatur korreliert. Die charakteristische Transportdistanz wurde mit gemessenen räumlichen Konzentrationsgradienten in der Umwelt verglichen. Monitoring-Daten von verschiedenen PCB-Kongeneren wurden entlang eines Nord-Süd-Transektes erhoben und zeigten die gleiche Reihenfolge von Chemikalien, wie sie anhand der charakteristischen Transportdistanz vorhergesagt wurde. Unter Berücksichtigung der Unsicherheit und den begrenzten Möglichkeiten von ELPOS kann die allgemeine Aufenthaltszeit und die charakteristische Transportdistanz der Analyse, Reihung und Begutachtung von Substanzen hinsichtlich Persistenz und Potential für Langstreckentransport dienlich sein. So wurden durch Begutachtung der derzeit benutzten Pestizide einige Kandidaten für weitere Untersuchungen und Maßnahmen identifiziert.
Das Projekt "Mikrobieller Metabolismus von Modellpestiziden in der Drilosphäre und Einfluss auf die N2O-Bildung: Verknüpfung von Prozessen mit Populationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie durchgeführt. Der Einsatz von Pestiziden ist in der Landwirtschaft weit verbreitet. Mineralisierung von Pestiziden findet im Boden hauptsächlich durch aerobe mikrobielle Prozesse statt. Bereiche hoher mikrobieller Aktivität im Boden schließen die Drilosphäre mit ein, d.h. Gänge, Darminhalt und Kot von Regenwürmern. Das Treibhausgas Distickstoffmonoxid (N20) wird in der Drilosphäre durch die dort ablaufenden Nitrifikation und Denitrifikation gebildet, welche von Pestiziden beeinflußt werden können. Allerdings sind die physikalisch-chemischen Parameter, aerobe und anaerobe Pestizid Abbauwege, sowie die Pestizid-abbauenden Mikroorganismen in der Drilosphäre nur wenig untersucht. Der Einfluß von Pestiziden und deren Abbauprodukte auf die Nitrifikation und Denitrifikation in der Drilosphäre sind größtenteils unbekannt. Daher sollen die folgenden Hypothesen mit Hilfe von Regenwürmer-enthaltenden Bodensäulen getestet werden: (i) In der Drilosphäre kommen bislang unbekannte, hoch aktive Prokaryotcn vor, die Phenoxyessigsäure Herbizide und deren Abbauprodukte umsetzen; und (ii) Phenoxyessigsäure-Herbizide und deren Abbauprodukte inhibieren die N20-Bildung und das Wachstum von bislang unbekannten Nitrifikanten und Denitrifikanten in der Drilosphäre. Zwischen- und Abbauprodukte sollen mit Hilfe von Gaschrornatographie (GC) und Hochdruckflüssigkeitschromatographie- Massenspektrometrie (H PLC-MS) bestimmt werden. 16S rRNA und mRNA basiertes 'Stable Isotope Probing', Quantifizierung funktioneller Gene mittels quantitativer 'real time' PCR (qPCR), 'Most Probable Number' (MPN) Analysen und zielgerichtete Isolierungsmethoden sollen zur Identifikation und Charakterisierung der prozeß-assoziierten, mikrobiellen Populationen und Mikroorganismen eingesetzt werden
Das Projekt "Life Cycle Human Exposure and Risk Assessment of Pesticide Application on Agricultural Products in Colombia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Integrative Biologie durchgeführt. Although the human health effects of pesticides have decreased significantly in industrialized countries, misuse of pesticides in developing countries is still problematic. Chronic health problems and environmental impacts have not been well investigated and are likely to be significant. Possible factors contributing to these effects include the application of old products with high persistence and toxicity and missing or insufficient protection of workers during pesticide application and use. Because a significant portion of the crops imported into Switzerland come from developing countries, responsible consumers and authorities in the exporting and importing countries are interested in understanding and ultimately mitigating the life-cycle environmental and health impacts of these products. In this study we intend to examine the various exposure pathways of pesticide application, over the whole life cycle of agricultural products grown in Colombia. Colombia was chosen as a partner country because a large variety of crops is grown there on various altitude levels. This allows for a broad study which is indicative also for other countries in the region. In particular, we intend to look at bananas, flowers, potatoes and sugar cane. These crops cover a wide range of uses, from food to decoration to biofuels. They can be consumed locally, like potatoes, or exported to industrialized countries, such as bananas and flowers. With regard to the latter products, the importing country imports a 'virtual burden' in terms of human exposure in the country of origin. Thus, it is one of the goals of this project to account for indirect exposure, such as workers' exposure during pesticide application or population exposure through groundwater contamination, in addition to direct consumer exposure by ingestion of the pesticide-treated crops or by dermal contact. In order to quantify exposure, experimental analysis will be conducted at selected field sites and existing exposure models will be adapted to Colombian conditions. Human intake of pesticides by inhalation, ingestion and dermal exposure will be quantified throughout the life cycle of each agricultural product, thus allowing for the identification of 'hot spots' and for identifying measures to mitigate exposure. In addition to practical decision support, this study will contribute to capacity building in Colombia. All research will be conducted in close collaboration between the Colombian and Swiss partners, and the results are intended to be disseminated widely among various stakeholder groups, including authorities and producers in the 'South' as well as retailers and consumers in the 'North'.