Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Residues of chemical substances contained in pesticides (plant protection products) have been found in streams in four agricultural areas in Sweden despite no reported direct use. This report investigated whether these residues originated from seed dressing preparations used in the areas or some other source. Nine substances, two insecticides and seven fungicides included in the Swedish Pesticide Monitoring Programme, were investigated.

Time-proportional water samples were collected from the streams in the four areas during 2002-2006. Mainly pesticides used within agriculture (plant protection products) were analysed. Data on the water samples together with information on crops, sowing dates and use of pesticides etc. obtained from the farmers in the four monitoring areas were analysed. Interviews with farmers about handling of treated seed and a field experiment were carried out in order to investigate potential transport pathways of seed dressing preparations into the environment. In the field experiment, a test plot in southern Sweden equipped with artificial drainage was sown with treated rape seed.

Substance concentrations reported in the database are low, and only two substances (betacyfluthrin and bitertanol) have been detected above the Swedish guideline value for sur-face water, on one occasion each. However, analysis of the database showed that two of the substances detected, metalaxyl and bitertanol, could be linked to sowing treated seed of a specific crop, processing peas and winter wheat respectively. The interview responses indicated that handling of treated seed was not the source of the residues detected in the four streams. However, washing of seed drills could be an exception and is a poten-tial source worth further investigation. None of the farmers interviewed had considered seed dressing preparations as a potential source of environmental contamination. In the field experiment, two of the substances present in the rape seed dressing preparation were detected in water samples about two weeks after sowing, confirming that seed dressing preparations can leach from the soil.

The conclusion is that some of the chemical residues detected in streams can be linked to seed dressing preparations. For other substances, point sources from some other use are the most likely cause, while for yet others, both are possible sources.

De första formerna av betningsmedel användes redan under antiken. Vin, urin och salt-vatten nyttjades för att tvätta utsäde. I Sverige användes från början släckt kalk, varmt vatten och kopparsulfat för att förhindra angrepp av svampsjukdomar. Upptäckten att kvicksilver kunde användas i kampen mot växtsjukdomar i början på 1900-talet och ut-veckling av flytande preparat ledde till att nästan allt utsäde i Sverige i början på 1960-talet betades med kvicksilver. När de skadliga verkningarna av kvicksilver blev kända minskade användningen i Sverige snabbt och man försökte i stället hitta andra alternativ.
Idag används årligen ca 1700 ton pesticider inom jordbruket i Sverige. Användningen har dock minskat sedan 1980-talet och även mängden betningsmedel har minskat. Mellan 1981 och 2006 har användningen av betningsmedel minskat från 160 till 44 ton.
Sedan 2002 övervakar SLU på uppdrag av Naturvårdsverket koncentrationer av växt-skyddsmedel i bäckar i fyra områden. Utöver fynd av substanser som ingår i besprut-ningsmedel och som är dokumenterat använda inom områdena har substanser som inte ingår i några av de använda preparaten hittats. Substanserna ingår dock i betningsmedel. De oväntade fynd av substanser som gjorts är orsaken till den här rapporten.
I rapporten har fyra mindre avrinningsområden studerats. De fyra områdena ingår i Pesti-cidövervakningsprogrammet och är utvalda för att representera ett större geografiskt om-råde i några av Sveriges jordbruksdominerade områden. Områdena är belägna i Skåne (M 42), Västergötland (O 18), Halland (N 34) och Östergötland (E 21). De skiljer sig från varandra vad gäller jordar, klimat och nederbörd. Gemensamt för områdena är att växt-skyddsmedel används frekvent. Det finns heller inga industrier i dessa avrinningsområ-den.
Sedan övervakningen startade 2002 har tidsintergrerade vattenprover samlats in veckovis med automatiska vattenprovtagare i respektive område. Provtagningen har pågått från maj till november varje år med ett avbrott i augusti månad. Vattenproverna analyseras sedan för närmare 100 olika substanser och nedbrytningsprodukter från växtskyddsmedel. Data från analyserna lagras en databas vid avdelningen för vattenvårdslära, SLU. I data-basen finns också uppgifter om grödor, sådatum, datum för besprutning etc. som samlats in från lantbrukarna i de fyra områdena. Uppgifter från databasen för två insekticider och sju fungicider, som används både i betningsmedel och vid besprutning i fält har tillsam-mans med intervjuer med lantbrukare och ett fältexperiment utgjort materialet till den här rapporten.
Intervjuerna gjordes för att undersöka om hantering av betat utsäde kan vara en möjlig källa till de oväntade fynd som gjorts i bäckarna. Fältexperimentet, där betat rapsutsäde såddes på ett fält från vilket prover från dräneringsvattnet kan samlas in, skulle ge svar på frågan om något händer med de betade fröna i marken efter sådd.
En sökning av substanserna som används eller har använts i betningspreparat har gjorts i den Regionala databasen (som är öppen för allmänheten och kan nås via avdelningen för vattenvårds hemsida (http://vv.mv.slu.se/). Sökningen i den regionala databasen gjordes för att få en uppfattning om hur vanligt förekommande dessa substanser är i olika vat-tenmiljöer.
Sammanställningen av fynden från de fyra avrinningsområdena under perioden 2002 till 2006 visade att några av substanserna härrör från betningsmedel. I område M 42 kan fyn-den av metalaxyl kopplas till odlingen av konservärtor som startade i området 2003. Även fynden av bitertanol i område M 42 ser ut att komma från betningsmedel som an-vänts på höstveteutsäde. I område O 18 kan fynden av metalaxyl ett år kopplas till odling av konservärtor. Det verkar också vara så att en del metalaxyl finns kvar i marken och läcker ut i samband med nederbörd. Detta är också en trolig förklaring till varför meta-laxyl har hittats både före och efter appliceringsperioden i område N 34. Fynd av imidak-loprid i område N 34 kan möjligen vara kopplade till betning av potatis i fält medan punktkällor är de troligaste förklaringarna till fynden av iprodion. Fynden av imazalil i tre av fyra områden (M 42, N 34 och O 18) kan bero både på betningsmedel eller någon form av punktkälla. Två substanser, fuberidazol och tolklofosmetyl, har inte hittats i nå-got av områdena. Sökningen i den Regionala databasen från 1985-2007 visade att fynd av substanser generellt sett inte är särskilt många. Det finns fler prov utan fynd än med.
Av intervjuerna framgick att utsäde är något som behandlas med försiktighet eftersom det är dyrt att köpa. Hanteringen förefaller därför inte vara den troligaste förklaringen till de koncentrationer som hittats i bäckarna. En fråga som kvarstår är dock ifall rengöring av såmaskiner med vatten på gårdsplaner kan vara en möjlig källa till de rester av betnings-medel som hittats. Detta är ett område som skulle kunna undersökas närmare. Ett stort problem är dock att många av de substanser som ingår i betningspreparat t.ex. guazatin inte kan analyseras. Ett intressant resultat i intervjuerna var också att ingen av lantbrukar-na hade funderat på möjligheten att betningsmedel kan komma ut i den omgivande miljön.
Resultatet från fältförsöket visade att betningsmedel kan läcka från fält. I proverna från fältförsöket hittades två (tiametoxam och metalaxyl) av de tre substanserna som ingick i det preparat rapsutsädet var betat med. Den tredje substansen (fluidoxonil) analyserades inte. Fynden gjordes omkring två veckor efter sådden. Det fanns inga spår av dessa äm-nen i nollprovet som togs innan sådd. Även substanser från de besprutningsmedel som använts på fältet efter sådd hittades. Fynden gjordes nio dagar efter appliceringen.
Den här sammanställningen visar att betningsmedel faktiskt läcker. Hur det går till är inte helt klart men det beror antagligen mycket på varje enskild substans egenskaper. För att få klarhet i detta måste fler experiment göras. Vatten som perkolerar genom marken ver-kar dock vara det huvudsakliga transportmediet. Dessa uppgifter till trots finns inte någon direkt anledning att upphöra med betning av utsäde. Betning har många fördelar gent-emot besprutning i fält. De mängder av den aktiva substansen som används är mindre i betningspreparaten och risken för spridning är mycket mindre jämfört med vid besprut-ning. För fynden av metalaxyl har inte gränsvärdet för ytvatten överstigits någon gång under perioden 2002-2006. Bitertanol har hittats över riktvärdet endast vid ett tillfälle. Så länge vi använder kemiska medel kommer de att hittas, att förvänta sig något annat är inte rimligt. En positiv utveckling inom betningsmedelsanvändningen är dock utvecklingen av biologiska preparat och en ökad användning av dessa. Inom några år kan biologiska pre-parat kanske komma att utgöra en betydande del av markanden för betningsmedel.