Udvaskning af pesticider fra danske golfbaner

Transkript

1 DGA-ugen 14. november 2018 Udvaskning af pesticider fra danske golfbaner Resultater fra PESTGOLF Annette E. Rosenbom, Nora Badawi, Sachin Karan og Anne Mette D. Jensen

2 Formål PESTGOLF At estimere skæbne og transport til en meters dybde af et fungicid udbragt på to forskellige typer greens (USGA og Push-up) og et herbicid udbragt på fairways. Både greens og fairways ligger på moræneler, hvor nedbøren kan strømme via motorveje til grundvandet. Pesticidernes skæbne i ren form og i et kommercielt formuleret produkt analyseres. For fungicidet anvendt på greens undersøges indflydelsen af et afspændingsmiddel. Manglende viden Betydningen af pleje af græsdække beliggende på både kunstigt opbyggede og intakte jordbundsprofiler på udvaskningen af pesticider. Bør græsarealer såsom golfgreens, golffairways og boldbaner inddrages i den regulative ramme i forhold til godkendelse af pesticider? Detaljeret viden om forskellige græsegenskaber i forbindelse med tilbageholdelse og omsætning af pesticider er dags dato meget begrænset. Det samme gælder information om hjælpestoffers, afspændingsmidlers og næringsstoffers indflydelse på disse egenskaber.

3 Hypoteser Kunstigt opbyggede eller naturligt forekomne jordprofiler med et tæt græsdække (græsplæne) vil i forhold til landbrugsjord have: et større kilde til: greens, hvad fungicider, afspændingsmidler og vanding angår. fairway, hvad herbicid- og næringsstoftilførsel angår. et i forhold til pesticider tilbageholdende græslag, som på: greens vil afhænge af den dominerende græstype (hvene, rødsvingel eller enårig rapgræs). Græssets evne til at tilbageholde pesticider vil afhænge af græssets rodnet og filtlag, hvis størrelse og sammensætning varierer. fairway vil afhænge af næringsstoftilførslen samt ormeaktivitet. en pesticid-udvaskning til grundvandet: som er mere markant på Push-up greens og fairways grundet det naturligt forekomne jordprofil med mange ormehuller (intet pløjelag) og næringsstoftilførslen. som er mindre markant på USGA greens grundet det kunstigt opbyggede jordprofil (tæt filtlag og rodnet) samt anvendelsen af afspændingsmiddel (ændre vandafvisende overflader til vandelskende overflader). Pesticidernes skæbne i jordprofilerne vil afhænge af, om de indgår: som rent aktivstof, i et kommercielt formuleret produkt, i et kommercielt formuleret produkt under indflydelse af et afspændingsmiddel.

4 PESTGOLF Arbejdsmetode PLAP-monitoring question! 10. oktober 2014 Matematisk modellering: Realistiske rammer! Fluktuerende grundvandsspejl vs. konstant Grundvandsspejl anvendt i godkendelsesordningen 21. maj 2015

5 Prøvetagning 9 th European Modelling Workshop 5

6 Lagbeskrivelse Jordbundsanalyser (næringsstoffer, sorption/binding K d, nedbrydning DT50) for de øverste 12 cm jord profil af greens og fairways VAP Bestemmelse af hydrauliske parametre til anvendelse i den matematisk model e.g. Rosenbom et al., Kendte hydrauliske parametre for moræneler 6

7 TBZ - Greens Større binding ved lavere ph og højere organisk indhold Undgå pleje af arealer, der øger ph og mindsker det organiske indhold!

8 Parameter estimater for greens Dybde K s α θ r θ s n Kd TBZ Kd Orius Kd Revolution DT 50 TBZ DT 50 U46M cm m/d 1/m m 3 /kg m 3 /kg m 3 /kg Dage Dage PUC PUC Lav binding især ved høj ph og lavt indhold af organisk materiale Ingen nedbrydning PUC USGA USGA USGA

9 mbgs Udvaskning af TBZ fra Greens µg L -1 d -1 µg L -1 d Dynamic Fluktuerende 6 grundvandsspejl Fastholdt Prescreibed 6 grundvandsspejl LocationPUC1 TBZ Dynamic PUC1 OriusPrescreibed PUC1 Difference2 Revolution PUC2 TBZ PUC2 Orius PUC2 Revolution PUSH UP PUC3 GREEN TBZ 1 PUC Orius 1.63 PUC3 Revolution 15% USGA1 TBZ USGA1 Orius USGA1 Revolution PUSH UP USGA2 GREEN TBZ 2 USGA2 1.42Orius 1.64 USGA2 Revolution 15% USGA3 TBZ USGA3 Orius USGA3 Revolution PUSH UP GREEN % USGA GREEN % USGA GREEN % USGA GREEN % mm d -1 9

10 Hvilke parametre er betydende for udvaskningen af TBZ? Analysen er baseret på stof- og strømningstransport parametre fra fem dybder Den mest følsomme parameter er nedbrydningen beskrevet ved DT50 De hydrauliske parametre er mere styrende for udvaskningen ved et fluktuerende grundvandsspejl, hvilket altid er tilstede i morænelersjorde

11 MCPA - Fairways

12 Målte ph-værdier, sorptionskoefficienter (Kd) og DT50 værdier for analytisk MCPA og U46M i jord fra de tre fairways Fairway nr. Depth (cm) ph Kd [ml g -1 ]* Analyt. MCPA Kd [ml g -1 ]* U46M DT 50 [dage] Analyt. MCPA Bane (± 0.05) 1.01 (± 0.08) 5,8 5,7 Generelt det samme billede vi ser i landbrugsjord Hurtig nedbrydning og lav sorption af MCPA! DT 50 [dage] U46M (± 0.07) 1.10 (± 0.22) 3,2 2, (± 0.06) 1.09 (± 0.43) 4,5 3, (± 0.02) 1.16 (± 0.13) 6,2 5,4 Bane (± 0.17) 1.45 (± 0.19) 5,5 1, (± 0.11) 1.24 (± 0.07) 6,0 2, (± 0.25) 0.79 (± 0.06) 4,0 4, (± 0.19) 0.61 (± 0.06) 4,1 6,4 Bane (± 0.11) 1.16 (± 0.01) 13,2 4, (± 0.03) 0.58 (± 0.32) 20,8 4, (± 0.03) 0.56 (± 0.12) 14,6 5, (± 0.05) 0.70 (± 0.04) 14,3 5,7 *Tal i parentes er standardafvigelser, n=3. Lav sorption generelt Fjernelsen er større for U46M end MCPA Stor usikkerhed på MCPA resultatet!!!!

13 DT50 betydning for MCPA udvaskning µg/l F3 MCPA F3 U46M Eksempel på betydningen af DT50 Fjernelse

14 MCPA-udvaskning ved anvendelse af MCPA og U46M Maksimale koncentrationer i 12 cm dybde - tydelig effekt af DT50 - F3 MCPA adskiller sig markant fra andre fairways Maksimale koncentrationer i 30 cm dybde - tydelig effekt af DT50 Maksimale koncentrationer i 100 cm dybde - tydelig effekt af DT50 Daglige koncentrationsfluxe i 100 cm dybde - ved F3 MCPA simuleres daglige koncentrationsfluxe op til 0,2 µg/l

15 MCPA-udvaskning ved anvendelse af MCPA med/uden ormehul BP indikerer modelopsætning med ormehul Tydelig effekt af ormehul, hvor der sker udvaskning i de forskellige dybder

16 Simuleret udvaskning fra golf-arealer Alle greens udvaskningsscenarier medfører koncentrationer større end 0,1 µg L -1 ved både antagelsen om: fuld dosis (vist) 10 % af fuld dosis siver ned i jorden. Uagtet om det er i rent stof eller i produkt med/uden afspændingsmiddel Anvendelsen af fluktuerende grundvandsspejl, fuld dosis og et jordprofil som i godkendelsesordningen sker der også udvaskning af TBZ Kun to fairway-scenarier medfører koncentrationer større end 0,1 µg L -1 ved antagelsen om, at fuld dosis siver ned i jorden, og at grundvandsspejlet fluktuerer. Der er dog stor usikkerhed på nedbrydningen af MCPA her. Scenarierne er: med MCPA i ren stof med/uden ormehul Beregnede årsmiddel koncentrationsfluxe jf. godkendelsesordningen Greens µg/l Fairways µg/l PUC 1 TBZ 11,1 F1 MCPA 0,0 PUC 1 ORI 10,7 F1 U46M 0,0 PUC 1 REV 11,5 F1 BP MCPA 0,0 PUC 2 TBZ 11,8 F1 BP U46M 0,0 PUC 2 ORI 11,7 F2 MCPA 0,0 PUC 2 REV 11,3 F2 U46M 0,0 PUC 3 TBZ 10,7 F2 BP MCPA 0,0 PUC 3 ORI 10,7 F2 BP U46M 0,0 PUC 3 REV 10,7 F3 MCPA 0,1 USGAC 1 TBZ 12,5 F3 U46M 0,0 USGAC 1 ORI 12,5 F3 BP MCPA 0,4 USGAC 1 REV 12,5 F3 BP U46M 0,0 USGAC 2 TBZ 13,0 - - USGAC 2 ORI 13,0 - - USGAC 2 REV 12,9 - - USGAC 3 TBZ 11,9 - - USGAC 3 ORI 12,0 - - USGAC 3 REV 11,9 - - HAM freund TBZ 10,6 - -

17 Udvaskning fra golf-arealer TBZ udvasker igennem greens, fordi: nedbrydningen af TBZ (DT50=1000 dage) er ubetydelig der er anvendt mere realistiske betingelser i forhold til klima og grundvandsspejl. Disse er baseret på målte data MCPA udvasker minimalt igennem fairways, fordi: At MCPA nedbrydes mærkbart -> DT50 værdier generelt omkring 5 dage Ved udvaskning på F3 er DT50 ca. en faktor tre højere for rent MCPA -> mindre nedbrydning end de resterende fairways I overensstemmelse med at DT50 er den mest følsomme parameter i forhold til pesticidudvaskningen Større usikkerhed på DT50 analysen i 12 cm ved F3

18 Konklusioner af simuleringsresultater Ved at anvende realistiske hydrologiske rammer for modellen sker der betydelig udvaskning af pesticider, hvor nedbrydningen er minimal Om end udvaskningen er mindre ved at anvende jordparametre fra godkendelsesordningen, sker der med realistiske hydrologiske rammer stadig væsentlig udvaskning Der er væsentlig større udvaskning ved tilstedeværelsen af ormehuller Udbringningstidspunktet har en betydning for TBZ udvaskningen på greens Særligt i den øverste del af jordsøjlen for greens

19 Hypoteser Kunstigt opbyggede eller naturligt forekomne jordprofiler med et tæt græsdække (græsplæne) vil i forhold til landbrugsjord have: et større kildeled på: Ej muligt at vurdere golfgreens, hvad fungicider, afspændingsmidler og vanding angår. golffairway, hvad herbicid- og næringsstoftilførsel angår. et i forhold til pesticider retarderende græslag, som på: golfgreens vil afhænge af den dominerende græstype (hvene, rødsvingel eller Ingen enårig rapgræs). effekt Græssets af græstype evne til at retardere pesticider vil afhænge af græssets rodnet og filtlag, hvis størrelse og sammensætning varierer. Ingen effekt af næringsstoftilførelse kun ormehuller golffairway vil afhænge af næringsstoftilførslen samt ormeaktivitet. en pesticid-udvaskning til grundvandet: som er mere markant på Push-up greens og fairways grundet det naturligt forekomne jordprofil med mange ormehuller (intet pløjelag) og næringsstoftilførslen. Stor nedbrydning svarende til landbrugsjord som er mindre markant på USGA greens grundet det kunstigt opbyggede jordprofil samt anvendelsen af afspændingsmiddel. Lav nedbrydning ej svarende til landbrugsjord Pesticidernes skæbne i jordprofilerne vil afhænge af, om de indgår: som rent aktivstof, Minimal indflydelse i et kommercielt formuleret produkt, i et kommercielt formuleret produkt under indflydelse af et afspændingsmiddel.

20 Manglende viden Betydningen af pleje af græsdække beliggende på både kunstigt Den regulative opbyggede ramme og for godkendelse intakte jordbundsprofiler af pesticider bør på udvaskningen inkludere greens af grundet pesticider. den Bør kunstige græsarealer opbygning af såsom de golfgreens, øverste golffairways cirka 30 cm, og som boldbaner ikke har egenskaber inddrages i den regulative ramme sammenlignelige i forhold tilmed godkendelse landbrugsjords af pesticider? Detaljeret viden om forskellige græs egenskaber i forbindelse Kun undersøgt med for TBZ tilbageholdelse på greens og og MCPA omsætning på fairways. af pesticider er dags Flere stoffer dato meget bør undersøges! begrænset. Det samme gælder information Er der bakterier, om hjælpestoffers, som kan nedbryde afspændingsmidlers dem, og næringsstoffers indflydelse og til hvilken pådybde? disse egenskaber. Tak for jeres opmærksomhed! Tusinde tak til de golfbaner, som deltog i projektet og gjorde vores arbejde muligt!