Ökotoxikologie von Pflanzenschutzmitteln

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In den letzten Jahrzehnten fand in Deutschland und Europa eine bemerkenswerte Entwicklung in der Bewertung ökotoxikologischer Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln statt: von einer vergleichenden, eher retrospektiv orientierten Toxizitätsbestimmung an einigen ausgewählten Indikatororganismen, über die ersten Versuche einer quantitativen prospektiven Gefährdungs- und Risikoabschätzung mit relevanten Expositionsbetrachtungen bis hin zu den derzeitigen Diskussionen über die probabilistische Risikoanalyse auf dem Landschaftsniveau.

In diesem Artikel werden – auch durch die eigenen Erfahrungen des Autors geprägt – die Entwicklungen in der ökotoxikologischen Bearbeitung von Pflanzenschutzmitteln in den letzten Jahrzehnten aufgezeigt. Am Anfang standen die Auswahl von Testarten und die Entwicklung von Standard-Prüfmethoden mit diesen Organismen im Vordergrund. Nicht viel später wurden längerfristige (chronische) Auswirkungen an Stelle von akuten Wirkungen diskutiert, die Entwicklung von an den Einzelfall angepassten 'higher tier' Prüfmethoden, von Mehrarten- und ökosystemaren Ansätzen. Etwas zeitversetzt fand die Entwicklung auf der Expositionsseite von einfachen 'worst-case' Annahmen ausgehend statt, die Diskussion und Erarbeitung von relevanten Expositionsszenarien und deren Quantifizierung, bis hin zu den heute in Europa diskutierten probabilistischen Expositionsberechnungen auf lokalem Niveau.

Alle diese Entwicklungen wurden von der – nach Ansicht des Autors – nach wie vor unzureichenden Definition des (politisch gewünschten) Schutzziels, und in Verbindung damit der Notwendigkeit und Höhe von Sicherheitsfaktoren für die Risikobewertung begleitet. Während diese Entwicklung der Ökotoxikologie immer mehr Wissenschaftlern eine berufliche Perspektive bot, wurde sie jedoch zweifellos durch die politische Entwicklung getrieben, allem voran – auch für die Situation in Deutschland – durch die nach wie vor gültigen Anhänge (1996) zur EU Direktive 91/414 und die dadurch angestoßenen weiteren Diskussionen.

Abstract

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In Europe as well as in Germany a remarkable development within the last 25 years took place in the assessment of ecotoxicological effects of Plant Protection Products (PPPs). The starting point was a comparative, retrospective toxicity testing of some selected indicator species. Then, first attempts of a quantitative, prospective hazard and risk assessment with relevant exposure evaluations were made. Currently a probabilistic risk analysis on the landscape level is discussed.

Based on personal experiences within the last decades this contribution will highlight the different developments of the ecotoxicological evaluation of PPPs. At first, the selection of suitable test species and the development of suitable standardized test methods was the main task. Thereafter, the discussions focused more on long-term, chronic effects instead of solely acute ones, the development of focused higher tier studies adjusted to better address the specific properties of a PPP and / or the specific concerns resulting from its application, as well as multi-species and ecosystem approaches. With the availability of suitable computer based models a more precise exposure calculation was possible, which allows a more realistic exposure assesment instead of simple worst-case assumptions. Current discussions focus on probabilistic exposure assessments at a local scale.

All these developments took place regardless of the insufficient (political) definition of the protection goal and – as a consequence – the need and extent of appropriate safety factors. The development of ecotoxicology was mostly driven by political trends in Europe, mainly by the harmonized registration of PPPs under the still valid Annexes II and III (1996) of the EU Directive 91/414 and the thereby initiated further progression. In the context of this development more and more scientists were offered interesting job opportunities.