Forbedret forudsigelse af pesticidrester

Anvendelse af pesticider kan føre til ophobning af giftige og økologisk skadelige rester i jorden. Indtil for nylig, det var ikke muligt detaljeret at fastslå, hvilke pesticider dette gælder, og i hvilket omfang. Nu, forskere fra Helmholtz Center for Miljøforskning (UFZ), arbejder i partnerskab med kolleger fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU), har udviklet en model, der gør det muligt mere præcist at forudsige dannelsen af ​​potentielt giftige rester. Modellen kan bruges til fremtidig risikovurdering i godkendelsesprocessen for pesticider fra European Chemicals Agency (ECHA). Undersøgelsen fremgår af den aktuelle udgave af Miljøvidenskab og teknologi .

Når pesticider nedbrydes, stoffer, der kaldes ikke -ekstraherbare rester (NER), ophobes i jorden. Bundet til jordpartikler, disse kan bestå af harmløs bakteriel biomasse (biogene rester), selve pesticidet, eller transformationsprodukter, der har en toksisk virkning og repræsenterer en miljømæssig bekymring (giftige rester). Andelen af ​​toksikologisk relevante restkoncentrationer varierer fra et pesticid til et andet, og tidligere metoder tillod ikke, at dette blev bestemt. "Men det er vigtigt at vide dette for at gøre risikovurderingen så realistisk som muligt, "siger prof. Matthias Kästner, en miljøbioteknolog ved UFZ.

Arbejde med kolleger fra Danmarks Tekniske Universitet, UFZ -forskere har nu udviklet en model, som de i første omgang kan beregne mængden af ​​biogene rester, der kan dannes ved bakterielle nedbrydningsprocesser. Når de modellerede biogene rester derefter trækkes fra den samlede mængde ikke -ekstraherbare rester (NER) - som måles for alle pesticider i godkendelsesprocessen - er resultatet andelen af ​​toksikologisk relevante rester. "Det er de rester, der virkelig betyder noget, "Siger Kästner." De kan ofte ikke nedbrydes yderligere af mikroorganismer, så de kan være giftige og skadelige for jorden. "

Modellen er baseret på en analyse af den kemiske struktur af det respektive pesticid, som undersøges detaljeret for at afgøre, om det kan udnyttes af bakterier. "Fordi mikroorganismer i princippet kan fodre med alt, hvad der giver dem energi, selv forurenende stoffer som pesticider kan give dem en fødekilde, "forklarer Kästner." Et stofs kemiske binding og energiegenskaber bestemmer, hvor let bakterierne kan nedbryde det, og hvor meget energi de kan udvinde fra det. "Forskerne brugte analysens resultater til at beregne mængden af ​​mikrobiel biomasse, der kan potentielt fremstilles ved nedbrydning af pesticidet, og som forbliver i jorden i form af ufarlige biogene rester.

Til undersøgelsen, forskerne modellerede de biogene rester af 40 forskellige pesticider og sammenlignede dem med måleværdier fra jordprøver udført som en del af den kemiske godkendelsesproces, hvor mængderne af biogene rester fra disse pesticider blev bestemt. "Det var meget tilfredsstillende at se, at vores modelberegninger stort set korrelerer med de faktiske måleværdier, "Kästner siger." Det betyder, at, baseret på de molekylære egenskaber, vi kan nu på forhånd vurdere, hvilke pesticider der potentielt er bionedbrydelige, og hvad den sandsynlige mængde giftige rester er. Der vil ikke længere være behov for tidskrævende testserier. "Forskerne forventer, at den nye model vil forbedre den fremtidige risikovurdering af pesticider. Der er en god chance for, at den vil blive brugt i godkendelsesprocessen fra European Chemicals Agency ( ECHA).