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Risk assessment of plant protection products in stream mesocosms with special consideration of aquatic biofilm communities and macrozoobenthos

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2021

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-16799

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Süßgewässer stellen für uns Menschen essentielle Ökosystemleistungen bereit. Insbesondere der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln auf landwirtschaftlichen Flächen kann enorme Einflüsse auf das aquatische Nahrungsnetz haben. Innerhalb der prospektiven Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln können Higher-Tier-Studien in Form von aquatischen Mesokosmosstudien im Halbfreiland Erkenntnisse im ökosystemaren Kontext liefern. Hierbei ist besonders wichtig, dass in der zu testenden Lebensgemeinschaft besonders empfindliche Arten (vulnerable species) vertreten sind, z.B. Makroinvertebraten mit einer langen Generationszeit. Der Anteil dieser Arten ist in Fließgewässern häufig höher als in Stillgewässern. Des Weiteren spielen Mikroorganismen eine wichtige Rolle in Fließgewässern, da sie z.B. Laub zersetzen und die so enthaltenen Nährstoffe anderen Organismen verfügbar machen. Innerhalb der heute üblichen ökotoxikologischen Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln werden allerdings mit Ausnahme von Algen keine direkten bzw. indirekten Effekte auf die Mikroorganismengemeinschaft in aquatischen Labor- bzw. Halbfreilandstudien berücksichtigt. In der vorliegenden Arbeit wurden Ansätze entwickelt, mit denen das Risiko von Pflanzenschutzmitteln auf repräsentative Fließgewässerbiozönosen bewertet werden kann. Hierbei wurden neu entwickelte Fließgewässermesokosmen verwendet. Das Augenmerk lag dabei auf Makroinvertebraten und Mikroorganismen. In der ersten Studie wurde das Pflanzenschutzmittel Carbaryl mit insektizider Wirkung als Modellpestizid verwendet. Die zweite Studie ging die Herausforderung an, das Risiko eines Fungizids (Modellfungizid Tebuconazol) auf die aquatische Biozönose, vor allem Mikroorganismen, zu untersuchen und gleichzeitig neu entwickelte Methoden für die Risikobewertung in die Mesokosmosprüfungen einzuführen. Innerhalb der beiden Studien wurden die neu entwickelten Fließgewässermesokosmen realitätsnah entsprechend einem kleinen Fließgewässer in der Nähe einer landwirtschaftlichen Fläche bestückt und es konnten pestizidbedingte Effekte bei Makroinvertebraten und Mikroorganismen beobachtet werden. Diese Fließgewässermesokosmen besitzen eine hohe ökologische Aussagekraft und können innerhalb des höherstufigen Testverfahrens zur aquatischen Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln verwendet werden.

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