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kilian-apfelbaum
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Chemische BelastungChemische BelastungUrsache für beeinträchtigte FischgesundheitUrsache für beeinträchtigte Fischgesundheitund den Fischfangrückgang ?und den Fischfangrückgang ?
Marc J-F Suter, EAWAGMarc J-F Suter, EAWAG
rasche toxische Wirkung Unfälle (Jauche, Leckagen)
Tod, auffällige Verhaltensänderung
akutakut
Exposition über mehrere Wochensaisonal (Pestizide, Dünger)
Reizwirkung, Teilausfall von Organen, hormonelle Effekte, vergrösserte Organe
subakutsubakut
Beobachtet EffekteBeobachtet Effekte
Auftreten nach Monaten bis Jahren Expositionganzjährig (Haushalt, Gewerbe, Sediment, Deponie)
sichtbare genetische Schäden, Tumore
chronisch
Fischsterben in der Schweiz:Fischsterben in der Schweiz:1989 – 1998: 1679 Fälle1989 – 1998: 1679 Fälle
C Friedl (2000), BUWAL
Quellen und Entsorgungswege vonQuellen und Entsorgungswege vonUmweltchemikalienUmweltchemikalien
biologische Einträge, Reinigungsmittel + Kosmetika, Pharmazeutika, Bau- + Gartenchemie-> ARA, KVA, Deponie, diffus
Siedlung Siedlung HaushaltHaushalt
Mist/Gülle, Dünger, Pestizide, Pharmazeutika-> diffus, ARA
LandwirtLandwirt-schaft-schaft
Kunststoffe, Farben, Metalle, Detergenzien, Biozide etc.-> KVA, Deponie, ARA
Industrie
Motorenöle, Autoreifen, Kunststoffe, Verbrennungsprodukte, Bauchemikalien etc.-> diffus, KVA, Deponie
flächen-flächen-deckende deckende NutzungNutzung
Stoffe mit tiefer WirkkonzentrationStoffe mit tiefer Wirkkonzentration
akkumulieren in der Nahrungskettewenn zudem toxisch schädlich auch bei niedrigen KonzentrationenBsp: Flammschutzmittel, PFOS
persistent,persistent,anreichernanreichernd, toxischd, toxisch
hochreaktiv, reagieren mit Zellbestandteilengenetische Schäden, Krebs
Bsp: PAK, PCB, Nitrit -> Nitrosamine
Krebs Krebs erzeugend,erzeugend,mutagen,mutagen,embryotox.embryotox.
wirken direkt / indirekt auf Hormonsystemsehr tiefe WirkkonzentrationenBsp: nat./synthetische Steroidhormone,
Nonylphenol, Azolfungizide
Umwelt-Umwelt-hormonehormone
Stoffe mit beabsichtigter biologischer WirkungStoffe mit beabsichtigter biologischer Wirkung
reduzieren Nahrungsangebot der Fischeverringern Zoobenthosdiversität-> diffuser Eintrag und punktuell
PestizidePestizide
Fischgifte reduzieren Nahrungsangebot der FischeBsp: alkylierte quaternäre Ammonium-verbindungen, PS-hemmende Algizide
BiozideBiozide
Human- und Veterinärmedizin, Mast-> gelangen über Ausscheidungen ins
WasserBsp: Antibiotika, Lipidsenker, Kontrastmittel
Pharma-Pharma-zeutikazeutika
weitere Problemstoffeweitere Problemstoffe
toxisch ab bestimmten KonzentrationenGrenzwerte in GewässerschutzVO
Abschwemmung v. landw. NutzflächenAbwasser
Schwer-Schwer-metallemetalle
Fischlarven und Brütlinge reagieren empfindlicher als ältere Tiere Bildung von Nitrosaminen
Regenentlastung, Pannenfall
NitritNitrit
Nitrit- / Ammoniumspitzen im Ablauf einer ARANitrit- / Ammoniumspitzen im Ablauf einer ARA
Ammonium
Kon
zen
trati
on
[mg
/L]
Amt für Umweltschutz Kt SG, Juni 2002
Ammonium
Nitrit
RichtwertNitrit
ZielvorgabeNitrit
Regenereignisse
Klar abnehmende PhosphatkonzentrationenKlar abnehmende Phosphatkonzentrationenin der Schweizin der Schweiz
Trendanalyse der NADUF-Daten 1974 – 1998, Hari & Zobrist
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
74 79 84 89 94
Rhein-vBsee: TA,A Thur: A,TA Glatt: TA,T Rhein-RE: TA,TA Rhein-VI: TA,TA
Rhein mitRhein mitNebenflüssenNebenflüssen(ohne Aare)(ohne Aare)
Gesam
tph
osp
hor
[mg
/L]
0.5
1.0
1.5
2.0
75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97
Jahresanfang
Leicht abnehmende NitratbelastungLeicht abnehmende Nitratbelastungin der Schweiz (Rhein bei Rekingen)in der Schweiz (Rhein bei Rekingen)
Trendanalyse der NADUF-Daten 1974 – 1998, Hari & Zobrist
0.5
1.0
1.5
2.0
75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97
Jahresanfang
Trend 1974-98
0.5
1.0
1.5
2.0
75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97
Jahresanfang
Trend 1974-98 Trend 1984-88/89-93/94-98
gleitendes Mittel (n=11)
Nit
ratk
on
zen
trati
on
[mg
/L]
Pestizidverbrauch ist abnehmend, aber...Pestizidverbrauch ist abnehmend, aber...
eingesetzte Menge seit 1988 um ~40% zurückgegangeninsbesondere bei Insektiziden und Herbiziden
Wirkung der neueren Insektizide aber stärkerz.B. Pyrethroide 10x stärkere Wirkung
aufgrund des abnehmenden Einsatzes kann NICHT auf ein abnehmendes Umweltrisiko geschlossen werden
PestizidPestizid PNECPNECFischFisch[µg/[µg/L]L]
QualitätsziQualitätszielel
EQSEQS[µg/L][µg/L]
Kt ZHKt ZH
[µg/L][µg/L]
Kt AGKt AG
[µg/[µg/L]L]
RisikoschwelleRisikoschwelleüberschritten?überschritten?
QualitätsziQualitätszielel
erreicht?erreicht?
AtrazinAtrazin 20 0.2 1.49 0.66 nein nein
IsoproturIsoproturonon
10 0.3 8.44 10.0 nein (ZH), ja (AG)
nein
DiuronDiuron 3.3 0.006 1.12 - nein nein
DiazinonDiazinon 0.9 0.002 0.30 0.10 nein nein
MetolachlMetolachloror
10 0.1 1.34 0.22 nein neinPNEC / EQS Werte aus dem Pestizidbericht zu den FN-Testgebieten
keine PNEC / EQS Werte vorhanden für:Desethylatrazin, Terbuthylazin, Metamitron, Linuron, Ethofumesat,DEET, Propachlor, Metazachlor
Höchstkonzentrationen von Pestiziden in Höchstkonzentrationen von Pestiziden in Fliessgewässern (ZH 1999-2001, AG 2001)Fliessgewässern (ZH 1999-2001, AG 2001)
Geschätzte hormonelle Aktivität in FlüssenGeschätzte hormonelle Aktivität in Flüssendie gereinigtes Abwasser aufnehmendie gereinigtes Abwasser aufnehmen
Bumbach
ARA Langnau i.E.
ARA Mittleres Emmental
ARA Burgdorf-Fraubrunnen-ARA Messen
AR
A M
oossee-
Urt
en
en
bach
Wiler ARA Bibern
ARA Ballmoos
Geschätzte hormonelle Aktivität entlangGeschätzte hormonelle Aktivität entlangder Emmeder Emme
Fliessstrecke [km]
AR
A L
an
gn
au
i.E
.
AR
A M
ittl
ere
s E
mm
en
tal
AR
A B
urg
dorf
-Fra
ub
run
nen
Moossee-
Urt
en
en
bach
0 20 40 60 80
0.0
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.2
0.1
E2
Äq
uiv
ale
nte
[n
g/l
]
Q182
Q347
Rückläufige NonylphenolkonzentrationenRückläufige Nonylphenolkonzentrationenin der Schweizin der Schweiz
W Giger et al, EAWAG
Stoff-Verordnung 1986
SchlussfolgerungenSchlussfolgerungen
Lokale EinträgeLokale Einträgehohe Konzentrationen in ARA-Ausläufen bei starken Regenfällen möglich (Bsp: Nitrit, Ammonium)
Hormoneffekte im Bereich von ARAs festgestellt
Diffuse EinträgeDiffuse Einträgeerhöhte Konzentrationen von Pestiziden und persistentenChemikalien nach Regenereignissen aus Landwirtschaft, Siedlungsentwässerung und Sediment
MassnahmenMassnahmen
Festlegen und Umsetzen von Qualitätsstandardsfür relevante Stoffeschädliche Konzentrationen vermeiden (Vorsorgeprinzip)
Bessere Überwachung / konsequenter Vollzug des Gewäs-serschutzgesetzes (vor allem wenn Ackerbauanteil >10%)
Biolandbau vergrössern, Drainagen überprüfen, Uferrandstreifen, fachgerechte Entsorgung
Ersatz schwerabbaubarer Stoffe
Optimierung / Sanierung kritischer ARAsVerringerung der Auswirkungen von Regenentlastungen
ForschungsbedarfForschungsbedarf
Fehlende Daten über Langzeitwirkung von Chemikalien inFischen
Bedeutung von Mischungen wenig klar
Effekte innerhalb der Nahrungskette und auf Populationsebene heute nicht verstanden