In der Umweltrisikobewertung für Chemikalien wie etwa Pflanzenschutzmittel werden Risiken durch eine Abschätzung der potentiellen ökotoxikologischen Effekte in Relation zu der zu erwartenden Exposition im jeweils relevanten Umweltkompartiment analysiert. Die Exposition in Form von predicted environmental concentrations (PEC) wird in der Regel mithilfe computerbasierter Modelle prognostiziert, die das Umweltverhalten von Chemikalien anhand deren physiko-chemischen Eigenschaften und den vorgesehenen Anwendungsschemata simulieren.
ecotox consult • Dr. Michael Meller • ecotoxicological consulting service...
...unterstützt Sie bei der Modellierung der Verteilung und des Verbleibs sowie der erwartenden Exposition von Chemikalien
- in den Umweltkompartimenten Oberflächengewässer, Sediment, Grundwasser, Boden und Luft,
- mit Hilfe von international standardisierten und akzeptierten Expositionsmodellen (z.B. FOCUS) und/oder spezifischen nationalen Modellen (z.B. EVA, EXPOSIT).
Expositionsmodellierung am Beispiel der Exposition von Pflanzenschutzmitteln in Oberflächengewässern mit FOCUS
Für die Expositionsmodellierung von Pflanzenschutzmitteln im Rahmen von Zulassungsverfahren innerhalb der Europäischen Union steht ein Paket mit standardisierten Modellen der FOCUS Arbeitsgruppe (FOrum for Co-ordination of pesticide fate models and their USe) zur Verfügung.
Die PEC in Oberflächengewässern wird nach FOCUS in einem vierstufigen Prozess unter Verwendung einfacher Berechnungen in Step 1 und 2 und komplexerer Modellierung in Step 3 und 4 ermittelt. Unter Berücksichtigung der Eintragspfade Spray Drift, Run-off (Oberflächenabfluss) und Drainage werden PEC Werte, Maximalwerte, sowie time-weighted average (TWA) Konzentrationen ermittelt. Step 1 verwendet dazu einfache Kinetiken unter Annahme einer einzelnen Applikation der Substanz in Höhe der jährlichen Maximalmenge. Step 2 berechnet mehrfache Applikationen und unterscheidet zudem zwei Standardszenarien (Nord- und Südeuropa). In Step 3 werden verschiedene realistic worst case Szenarien in Form spezifischer Kombinationen von Feldfrucht, Boden, Wetter, Topographie und angrenzendem Wasserkörper differenziert, die einen Großteil der europäischen Agrarflächen abdecken. Die Modellierung in Step 3 verwendet neben dem in die Software SWASH eingebundenen Spray Drift Calculator die Modelle MACRO (Drainage), PRZM (Run-off) und TOXSWA (Umweltverhalten im Wasserkörper). Der Einfluss von Risikominderungsmaßnahmen wie der Verwendung abdriftmindernder Applikationstechnik oder Pufferzonen auf die in Step 3 berechneten Umweltkonzentrationen kann in Step 4 mithilfe von SWAN ermittelt werden.
Auswertung von Expositionsprofilen
Spätestens seit Inkrafttreten der EFSA Guidance on tiered risk assessment for plant protection products for aquatic organisms in edge-of-field surface waters (EFSA Journal, 2013;11(7):3290), ist in der Expositionsmodellierung vermehrt nicht nur die Berechnung einzelner Umweltkonzentrationen gefragt, sondern zudem die Auswertung des zeitlichen Verlaufs der zu erwartenden Umweltkonzentration, des sogenannten Expositionsprofils. In der aktuellen Weiterentwicklung der Risikobewertung, sowie für spezifische Fragenstellungen im Bereich der higher tier Risikobewertung wird eine Analyse der Expositionsprofile sowie deren Verlinkung mit ökotoxikologischen Ergebnissen benötigt.
Abbildung 1: Zeitlicher Verlauf der zu erwartenden Umweltkonzentration einer Chemikalie (Expositionsprofil)
ecotox consult unterstützt Sie bei der Expositionsmodellierung für Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässern auf Basis folgender Tools:
- Steps 1-2 in FOCUS
- SWASH (Surface WAter Scenario Help) mit PRZM (Pesticide Root Zone Model), MACRO und TOXSWA (TOXic substances in Surface Waters)
- SWAN (Surface Water Assessment eNabler)
- R verwenden wir zur detaillierteren Analyse und graphischen Auswertung der mit FOCUS modellierten Daten.
ecotox consult ist spezialisiert auf wissenschaftliche Beratung und Auftragsforschung im Bereich der Ökotoxikologie und Umweltrisikobewertung. Die Risikobewertung für Pflanzenschutzmittel zählt zu unseren Kernkompetenzen. Daher unterstützen wir Sie auch gerne mit unserer Erfahrung in der Einbindung der Ergebnisse aus der Expositionsmodellierung in die Fragestellungen der Risikobewertung.
Bei Fragen oder für weitere Informationen können Sie uns jederzeit kontaktieren.
