Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern - Einfluss von Hydrologie, Stoffeigenschaften und Flächenmanagement
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Forschungsprojekt untersuchte die Belastung zweier kleiner stehender Gewässer (SKG) im norddeutschen Tiefland durch Pflanzenschutzmittel (PSM) und deren Transformationsprodukte (TP). Diese Gewässer sind von großer Bedeutung für die Agrarlandschaft, da sie ökohydrologisch wertvoll sind und für zahlreiche Arten einen Lebensraum bieten. Gleichzeitig sind sie aufgrund ihrer Lage inmitten landwirtschaftlich genutzter Flächen besonders anfällig für PSM-Einträge, die erhebliche Umweltauswirkungen haben können. Ziel des Projekts war es, die Eintragspfade von PSM und TP in die SKG und ihre Verteilung in den verschiedenen Matrices unter Berücksichtigung der hydrologischen Bedingungen und der landwirtschaftlichen Nutzung zu analysieren. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Hydrologie, insbesondere die Interaktionen mit dem oberflächennahen Grundwasser und die Einflüsse durch Drainagesysteme, eine zentrale Rolle für die Belastung der SKG spielt. Neben saisonalen Schwankungen in den Wasserzuund -abflüssen wurden auch zeitlich und räumlich stark variierende Einträge von PSM und TP festgestellt. Bei einem der SKG führte die Drainage zu erheblichen Stoffeinträgen, während bei dem anderen SKG, das keine Drainage aufweist, hauptsächlich das oberflächennahe Grundwasser zu Einträgen führte. Die physikochemischen Eigenschaften der PSM und TP sowie deren Applikationsmuster beeinflussen die Belastung der SKG ebenfalls maßgeblich. Das Projekt verdeutlicht die hohe Variabilität der Mobilität und Persistenz der untersuchten Substanzen, die während einer Bewirtschaftungsperiode auf einer Fläche appliziert werden können. Mobile PSM und TP werden in hohen Konzentrationen im oberflächennahen Grundwasser und in den SKG detektiert. Weniger mobile Substanzen hingegen weisen eine stärkere Bindung an Boden und Sediment auf, was ihre Verlagerung reduziert. Diese Unterschiede in den PSM/TP Eigenschaften haben einen hohen Einfluss auf die Konzentrationsdynamiken in den Gewässern. Ein weiteres zentrales Ergebnis ist die Erkenntnis, dass die Kontamination der SKG nicht ausschließlich auf aktuelle PSM- Anwendungen zurückzuführen ist. Vielmehr deuten die Befunde darauf hin, dass PSM über lange Zeiträume im Boden oder Sediment gespeichert werden und unter bestimmten Bedingungen, wie hoher Bodenfeuchte oder saisonalen hydrologischen Veränderungen, wieder freigesetzt werden können. Diese Prozesse führen zu einer anhaltenden Belastung der Gewässer, die auch nach dem Ende der PSM-Applikation fortbesteht. Die detaillierte Analyse der hydrologischen Eintragswege und die Ermittlung der PSM- Konzentrationen in verschiedenen Umweltkompartimenten liefern wichtige Erkenntnisse für den Gewässerschutz. Besonders die langfristige Präsenz von TP und die Belastung durch mehrere Stoffe stellen ein erhebliches Risiko für die Wasserqualität dar. Das Projekt vertieft das Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen landwirtschaftlicher Praxis, Hydrologie und Gewässerbelastung. Es legt die Grundlage für die Entwicklung nachhaltiger Schutzmaßnahmen, um die ökologischen Funktionen von SKG in landwirtschaftlich geprägten Landschaften zu bewahren und zu fördern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern des Kielstau-Einzugsgebiets, Vortrag beim 16. Hydrologie-Workshop der Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft, Kiel, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern, Vortrag bei dem 17. Hydrologie-Workshop der Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft, Kiel, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern, Vortrag bei der DGL Jahrestagung 2021, Leipzig, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Pesticides in small water bodies - kettle holes in northern Germany, Vortrag bei den 6th Poznań Days, Kiel, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Pflanzenschutzmittelbelastung zweier Sölle im Kielstau Einzugsgebiet, Vortrag bei dem 18. Hydrologie-Workshop der Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft, Kiel, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Plant protection products and their transformation products in kettle holes - temporal dynamics and influence of different input pathways, Vortrag bei der Konferenz “Pesticide Behaviour in Soils, Water and Air 2022“, York, United Kingdom
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Plant protection products and their transformation products in kettle holes - temporal dynamics and influence of different input pathways, Vortrag im Kick off Workshop Water Resources under pressure: Challenges and future perspectives for Ethiopian water bodies, Kiel, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Untersuchungen zur hydrologischen Konnektivität und Pflanzenschutzmittelbelastung von stehenden Kleingewässern, Poster bei dem Tag der Hydrologie 2022, München, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Die hydrologische Vernetzung und Pflanzenschutzmittelbelastung eines stehenden Kleingewässers in Norddeutschland, Vortrag bei dem Tag der Hydrologie 2023, Bochum, Deutschland
L.P. Loose, J. Lange, A. Budde, B. Herbstritt, U. Ulrich & N. Fohrer
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Ein Multi-Methoden-Ansatz zur Identifizierung und Quantifizierung der Wasserhaushaltskomponenten zweier stehender Kleingewässer, Vortrag bei dem 19. Hydrologie-Workshop der Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft, Kiel, Deutschland
L.P. Loose, J. Lange, A. Budde, B. Herbstritt, U. Ulrich & N. Fohrer
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Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern - Einfluss von Hydrologie, Stoffeigenschaften und Flächenmanagement, Vortrag in der Expertengruppe Gewässerschutz und WRRL, Deutsche Bahn, online
L.P. Loose, J. Lange, A. Budde, B. Herbstritt, U. Ulrich & N. Fohrer
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Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern Einfluss von Hydrologie, Stoffeigenschaften und Flächenmanagement, Vortrag bei der GDCh AK Umweltmonitoring, online
L.P. Loose, J. Lange, A. Budde, B. Herbstritt, U. Ulrich & N. Fohrer
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The pesticide contamination and hydrological connectivity of two lentic small water bodies in northern Germany, Vortrag bei der 28. IUGG-Generalversammlung (IUGG2023), Berlin, Deutschland
L.P. Loose, J. Lange, A. Budde, B. Herbstritt, U. Ulrich & N. Fohrer
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A multi‐method approach for the identification and quantification of water balance components of two lentic small water bodies. Hydrological Processes, 38(1).
Loose, Lukas P.; Lange, Jens; Budde, Aaron; Herbstritt, Barbara; Fohrer, Nicola & Ulrich, Uta
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Assessing Plant Protection Product and Transformation Product Contamination in the Soils Surrounding Lentic Small Water Bodies: A High-Resolution Study in Northern Germany, Poster bei der SETAC 2024 Europe 34th Annual Meeting, Sevilla, Spanien
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Ein Multi-Methoden-Ansatz zur Identifizierung und Quantifizierung der Wasserhaushaltskomponenten zweier stehender Kleingewässer, Poster bei dem Tag der Hydrologie 2024, Berlin, Deutschland
L.P. Loose, J. Lange, A. Budde, B. Herbstritt, U. Ulrich & N. Fohrer
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Investigating Pesticide and Transformation Product Pollution Dynamics in Soils surrounding Lentic Small Waterbodies in Northern Germany, Poster bei dem XVII Symposium in Pesticide Chemistry, Piacenza, Italien
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
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Pesticide transformation dynamics in the water phasesediment interaction of Lentic Small Water Bodies, Poster bei dem XVII Symposium in Pesticide Chemistry, Piacenza, Italien
U. Ulrich, L.P. Loose & N. Fohrer
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Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern, Vortrag und Poster im Science Slam der 74. Hochschultagung: Diversität im Agrar- und Ernährungssektor – CAU Kiel, Kiel, Deutschland
L.P. Loose, U. Ulrich & N. Fohrer
