Pflanzenschutzmittel (PSM) sind seit vielen Jahrzehnten ein wichtiges Instrument in der landwirtschaftlichen Produktion. Sie schützen Pflanzen vor Krankheiten, Schädlingen und unerwünschter Konkurrenzvegetation. Gleichzeitig werden sie in großen Mengen direkt in die Umwelt freigesetzt. Das macht eine fachkundige Bewertung ihrer Auswirkungen auf Boden, Oberflächen- und Grundwasser unabdingbar.
Die Prof. Burmeier Ingenieurgesellschaft mbH - ein Mitglied der SIERA Alliance - analysiert das Thema aus technischer, chemischer und hydrologischer Sicht im Rahmen der Umwelttechnik. Ziel ist es, Eintragspfade zu analysieren, Risiken richtig einzuordnen und fundierte Maßnahmen für ein nachhaltiges Umweltmanagement zu entwickeln. Dieser Anspruch folgt dem Leitgedanken der SIERA Alliance: Engineering for a Better Tomorrow.
Klassifizierung und Bedeutung von Pflanzenschutzmitteln
Zu den Pflanzenschutzmitteln gehören chemische und biologische Wirkstoffe, die die Pflanzen vor Schädlingen, Krankheiten oder unerwünschter Begleitvegetation schützen sollen. Sie werden bei einer Vielzahl von Kulturpflanzen eingesetzt und sind ein wesentlicher Bestandteil des modernen Anbaus.
Im Durchschnitt werden etwa neun Kilogramm dieser Stoffe pro Hektar auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht. Keine andere chemische Substanz wird in vergleichbaren Mengen in die Umwelt eingebracht. Daraus ergeben sich besondere Anforderungen an die Bewertung der kurz- und langfristigen Auswirkungen.
Da PSM für die jeweiligen Zielarten giftig sind, besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass auch andere Organismen betroffen sind. Viele biologische Funktionen innerhalb von Ökosystemen können ebenfalls beeinträchtigt werden - je nach Wirkstoff, Dosierung, Anwendungsbedingungen und Standortfaktoren.
Eintragspfade: Wie PSM in Boden und Wasser gelangen
Pflanzenschutzmittel gelangen über verschiedene Wege in die Umwelt. Diese Eintragswege unterscheiden sich in ihrem räumlichen Wirkungsbereich und in der Geschwindigkeit, mit der die Stoffe in nachgelagerte Umweltbereiche transportiert werden.
Abdrift bei der Anwendung
Während des Sprühvorgangs können die feinen Tröpfchen vom Wind verweht werden. Dadurch gelangen sie auf Flächen, die ursprünglich nicht behandelt werden sollten. Dieser Transport findet direkt bei der Ausbringung statt und wirkt sich oft auf benachbarte Flächen aus.
Abfluss nach Niederschlag
Regenereignisse, insbesondere starke Regenfälle, können dazu führen, dass PSM von der Bodenoberfläche abgetragen werden. Über den Oberflächenabfluss gelangen sie in Gräben, Bäche und andere Gewässer. Dieser Prozess kann kurzfristig zu hohen Konzentrationen führen, besonders auf Flächen mit geringer Versickerung.
Transport über Entwässerungssysteme
In entwässerten landwirtschaftlichen Gebieten werden gelöste Stoffe über das Rohrsystem direkt in die Vorfluter transportiert. Dadurch entsteht ein schneller, fast unbeeinflusster Übertragungsweg, der die Verschmutzung der Oberflächengewässer erhöhen kann.
Versickerung und Transport in tiefere Bodenschichten
PSM und ihre Abbauprodukte können mit dem Sickerwasser in tiefere Bodenzonen transportiert werden. Je nach Bodenbeschaffenheit, Durchlässigkeit und hydrologischen Eigenschaften ist es möglich, dass sie in das Grundwasser eindringen.
Diese vier Transportmechanismen machen deutlich, dass Stoffeinträge sowohl horizontal als auch vertikal erfolgen und dass ihre Wirkung über den eigentlichen Einsatzort hinausgehen kann.
Wirkungsweise, Risiken und Abbaugeschehen
Pflanzenschutzmittel üben ihre Wirkung aus, indem sie gezielt biologische Prozesse beeinflussen. Dies betrifft in erster Linie die Zielorganismen, kann aber auch unbeabsichtigte Auswirkungen auf andere Organismengruppen haben.
Darüber hinaus sind viele Wirkstoffe nur langsam aus. Daher verbleiben die Rückstände über lange Zeiträume in der Umwelt. Das bedeutet für Boden und Wasser:
- Einige verbotene Substanzen sind aufgrund des geringeren Konsums weniger nachweisbar.
- Zugelassene Wirkstoffe und ihre Abbauprodukte bleiben dagegen ständig nachweisbar.
- In vielen Regionen ist die Datengrundlage durch begrenzte Messstellen eingeschränkt.
- Die Nachweisgrenzen liegen oft über den Konzentrationen, die für ökologische Bewertungen relevant wären.
- Eingehende Untersuchungen ergeben oft höhere Belastungen als ursprünglich angenommen.
Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, Exposition, Transport und Abbauverhalten realistisch zu bewerten.
Ziele und Entwicklungen in der Agrarpolitik
Die aktuelle Agrarpolitik zielt darauf ab, den Einsatz und das Risiko von gefährlichen Pflanzenschutzmitteln bis 2030 zu reduzieren. von 50 %. Dieses Ziel unterstreicht die Dringlichkeit, die Wirkstoffmengen zu reduzieren, Alternativen zu fördern und die Überwachung weiter auszubauen.
Das bedeutet für die Umwelttechnik:
- Genauere Bewertung der Stoffeinträge
- Realistische Bewertung der Abbauprozesse
- Technische Entwicklungen im Bereich der Messung und Analytik
- Empfehlungen zum Stressabbau
Bedeutung für den Boden- und Grundwasserschutz
Boden und Grundwasser sind wichtige Güter, die in der Arbeit der Prof. Burmeier Ingenieurgesellschaft mbH - einem Mitglied der SIERA Alliance - eine wichtige Rolle spielen. Die Analyse der PSM-Inputs erfordert:
- Zuverlässige chemische Analysen
- hydrologisches Verständnis
- Berücksichtigung der lokalen Standortbedingungen
- Nachvollziehbare Bewertung der Ergebnisse
Nur mit diesem systematischen Ansatz lassen sich Risiken realistisch einschätzen und Maßnahmen ableiten, die einen langfristigen Schutz gewährleisten.
Fazit
Pflanzenschutzmittel sind unverzichtbare Bestandteile der modernen Landwirtschaft, stellen aber klare Herausforderungen für Boden, Wasser und Ökosysteme dar. Die Kombination aus verschiedenen Eintragswegen, einem breiten Wirkungsspektrum und einem manchmal langsamen Abbauverhalten macht die Bewertung komplex.
Die Prof. Burmeier Ingenieurgesellschaft mbH - Mitglied der SIERA Alliance - hilft mit fachlich fundierten Analysen und einem ganzheitlichen Ansatz, Belastungen zu erkennen, Risiken realistisch einzuschätzen und nachhaltige Lösungen zu entwickeln - im Interesse von Engineering for a Better Tomorrow.
Die Prof. Burmeier Ingenieurgesellschaft mbH - ein Mitglied der SIERA Alliance - steht jederzeit für eine umfassende Bewertung von ÖPP-Einsatzmitteln, deren Transportmechanismen und den daraus resultierenden Risiken zur Verfügung.
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