Grænser i miljøteknologi

Pesticider, er der i stigende grad anvendes i hele verden og samtidig beviser er stigende, at de have negative økologiske effekter på den biologiske mangfoldighed af organismer i landbrugslandskabet., Pesticider opfattes dog også som en stærkt reguleret kemikaliegruppe med hensyn til deres risiko for miljøet. Formålet med dette forskningsemne er at give et overblik over videnstilstanden om ikke-målvirkninger af pesticider og at identificere videnhuller. Vi samlet i alt 14 papirer skrevet af 61 forfattere, hvoraf otte er originale forskningsartikler og seks er anmeldelser. Mange papirer behandlet virkningerne af herbicider og insekticider. Effekter af glyphosat og neonicotinoider blev behandlet for forskellige grupper af organismer., Men også fungicider såvel som rodenticider var i fokus for forskere, og nogle adresserede mere end en pesticidklasse. Flere artikler fremsatte eksplicit henstillinger til ændringer af de nuværende risikovurderingsmetoder, der kræves til regulering af pesticider.

virkningsmåden for glyphosatbaserede herbicider er stadig ikke helt forstået. Gomes et al. testet glyphosatafhængig hæmning af fotosyntese i pil. Forfatterne viste, at glyphosat fremmer ændringer i det fotosyntetiske apparat, der fører til nedsat fotokemi., For første gang blev sammenhængende effekter på shikimatvej, fotosyntetisk proces og O .idative hændelser i planter præsenteret. Denne forskning dokumenterede, at glyphosat inducerer en række sammenkoblede begivenheder, der fører til nedsat fotosyntetisk aktivitet i pileplanter og angiver, hvordan glyphosattolerance i planter kan udvikle sig gennem aktivering af antio .idantsystemer.

herbicid afdriftseffekter i feltmargen plantesamfund er hidtil blevet undersøgt lidt. I en feltforsøg Nelemans et al., undersøgte effekter af et herbicid (metsulfuron-methyl) på såede plantesamfund. Herbiciddriften påvirkede biomasseproduktion, plantedække og frøspiring af flere plantearter. Undersøgelsen indebærer, at sprøjteafdrift fører til forskydninger i artsammensætninger og succession i vegetation i områder uden for afgrøder, der støder op til agermarker.

herbicider kan ikke kun påvirke off-field planterne, men også jordmikroorganismer som undersøgt af Aristilde et al., Deres resultater viser, at glyphosat ændrede metabolitniveauer i den biosyntetiske vej af aromatiske aminosyrer i jordbakterien Pseudomonas. Den største hæmning blev fundet for tryptophan, en vigtig forløber for sekundære metabolitter. Forfatterne konkluderer, at den glyphosatinducerede specifikke forstyrrelse af de novo biosyntese af aromatiske aminosyrer ledsaget af udbredte metaboliske forstyrrelser var ansvarlig for de observerede dosisafhængige bivirkninger., Deres resultater tyder på, at rhizospheric bakterier kan være mindre modtagelige over for glyphosat virkninger på grund af de high-carbon miljø i massemedier med relativt højere koncentration af aminosyrer og sukkerarter i forhold til bulk jord.

det anses sjældent, at amfibiearter, der vandrer gennem dyrkbare marker, kan udsættes for pesticider. Berger et al. evaluerede regionale migrationsmønstre og glyphosatapplikationer i tysk landbrug Over 20 år., Deres resultater viser, at den største stigning i tidsmæssig sammenfald med glyphosat anvendelse for både voksne og unge Stor vandsalamander (Triturus cristatus) og klokkefrøen (Bombina bombina). Forfatterne kræver, at vurderingen af pesticidrisiko bør begynde at overveje potentiel eksponering af amfibier og inkludere deraf følgende virkninger i forskriftsproceduren.

interaktive effekter mellem glyphosatbaserede herbicider og miljøparametre blev undersøgt af Baier et al., Resultater af dette laboratorieeksperiment viste, at æg af fælles padder (Bufo bufo) var mere følsomme over for herbicider end tadpoles. Interaktion mellem herbicidkoncentrationer og temperatur resulterede i mere udtalte glyphosateffekter ved lavere temperaturer. Dette er bemærkelsesværdigt, da økotoksikologiske undersøgelser til lovgivningsmæssig risikovurdering ikke vurderer temperaturen som en co-stressor, og derfor kan den faktiske risiko undervurderes.

i deres bidrag gennemgik Gomes og Juneau, hvordan variationer i klimatiske forhold påvirker herbicidtoksicitet i alger og cyanobakterier., De viser, at reaktioner på interaktioner mellem lys, temperatur og herbicider er artsspecifikke, hvilket gør det vanskeligt at etablere en enkelt model for, hvordan klimaændringer vil påvirke herbicidtoksicitet for akvatiske alger. Forfatterne kræver også inkludering af miljøparametre, når de vurderer pesticidrisiko.

i sin mini-anmeldelse viser Stoner, at den nuværende neonicotinoidrisikovurdering ikke i tilstrækkelig grad adresserer forskelle mellem honningbier (Apis mellifera) og humlebier (Bombus spp.)., Fordi humlebier er ensomme i nogen tid og foder til pollen og nektar selv, deres pesticideksponering er højere end for honningbier, hvor arbejderbier leverer mad og derfor potentielt udsættes for pesticider. Yderligere forskning med fokus på kritiske perioder i en humlebi dronnings liv og risikoen for pesticideksponering og relaterede effekter kræves.

neonicotinoider og deres virkninger på sommerfugle, herunder også subletale endepunkter, blev behandlet i en systematisk gennemgang af mul.et al., Insekticiderne forårsager negative virkninger såsom reduceret overlevelsesrate, fodringsafbrydelse og ændring af ovipositionsadfærd. Papiret fremhæver, at det har været umuligt at afgøre, hvilken sommerfuglart der er den mest følsomme indtil videre.

virkningen af insekticider på vandmiljøer blev gennemgået af S .nche.-Bayo et al. Papiret viser en udbredt vandforurening med neonicotinoider og identificerer de samfund, der er mest udsat for risiko., Huller i viden stammer fra vanskeligheder med at opnå langsigtede eksperimentelle data vedrørende virkninger på individuelle organismer til virkninger på populationer og økosystemer.

enkelte og kombinerede virkninger af insekticid-og fungicidfrøforbindinger og efterfølgende herbicidpåføring på jordbiota og processer blev undersøgt af van Hoesel et al. Frøforbindelser i vinterhvede reducerede signifikant overfladeaktiviteten af regnorme uden forskel, om insekticider eller fungicider blev anvendt., Forfatterne konkluderer, at interaktive effekter på jordbiota og processer i forskellige systemiske pesticidklasser bør få mere opmærksomhed.

selv om landbruget dominerer store dele af Europas landskab, er der ingen oplysninger om flagermusaktivitet i forskellige afgrøder, og eksponeringen kan derfor ikke behandles hensigtsmæssigt. Stahlschmidt et al. undersøgt fouragering aktivitet af flagermus i et landbrugslandskab i Tyskland. I 300 akkumulerede prøveudtagningsnætter blev der registreret i alt 14 flagermusarter., De høje flagermusaktivitetsniveauer over afgrøder, relaterede pesticidindgange og tilgængeligheden af bytteinsekter gør en eksponering af flagermus gennem kosten sandsynlig. Flagermus og deres eksponering mod pesticider overvejes i øjeblikket ikke i EU ‘ s pesticidforordning.

et ofte ignoreret aspekt blev behandlet ved Topping og Elmeros: eksponering af pattedyr rovdyr for antikoagulerende rodenticider blev undersøgt ved hjælp af en spatio-temporal model understøttet af en eksperimentel undersøgelse., Papiret antyder, at føreren af høje antikoagulerende rodenticider forekomst i ikke-target små pattedyr rovdyr sandsynligvis vil være relateret til brugsmønstre.

i deres anmeldelse r .mbke et al. opsummerede økotoksikologiske virkninger af pesticider på enchytraeider (Oligochaeta) i agroøkosystemer. På grund af deres tætte kontakt med jordporevandet, en høj indtagelseshastighed og en tynd neglebånd, viser de en høj følsomhed over for en bred vifte af pesticider., Forfatterne anbefaler brugen af enchytraeider i pesticidrisikovurderinger på grund af deres mangfoldighed, funktionelle betydning og enkel anvendelse i standardiserede tests.

i deres anmeldelse, Ittner et al. henlede opmærksomheden på akvatiske svampe som et ignoreret trofisk niveau, som ikke hidtil er behandlet i den regulatoriske vurdering af akvatiske risici. Ferskvandssvampe er en forskelligartet gruppe og udfører vigtige funktioner i fødevare dynamicsebdynamikken i overfladevandsøkosystemer., Forfatterne konkluderer, at udvikling og standardisering af forskellige svampebioassays er nødvendig for effektivt at beskytte fødevarebaner i akvatiske økosystemer.

taget kollektivt er vi taknemmelige for alle bidragydere for at præsentere så mange forskellige aspekter på forskellige kompleksitetsniveauer fra fysiologi til økosystemfunktion. Det blev også klart, at vi anvender enorme mængder pesticider, der når forskellige rum i økosystemerne i landbrugslandskabet med lidt viden om deres ikke-målvirkninger., Som følge heraf har dramatiske fald i biodiversitet hos insekter, fugle og andre organismer været relateret til pesticidforurening (Geiger et al., 2010; Beketov et al., 2013; s andnche and-Bayo og andyckhuys, 2019). Dette bør gøre os opmærksomme på en radikal udfordring og fuldstændig ombygning af de nuværende procedurer for miljørisikovurderinger af pesticider, da de naturligvis ikke er tilstrækkelige til at beskytte økosystemernes biodiversitet og integritet.,f resterende huller i vores viden, blandt dem er (ikke udtømmende):

• effekter af tilsætningsstoffer og overfladeaktive stoffer i pesticider formuleringer snarere end aktive ingredienser

• effekter på realistiske felt befolkninger og samfund snarere end singe arter undersøgelser

• effekter af mere end én pesticider som følge af tank-blandinger og real-life ansøgning sekvenser

• carry-over og nedarvede virkninger

• effekter i landbrugs-områder og omkringliggende økosystemer (e.,g., pesticid drift)

• samspil med miljøfaktorer såsom organismens konkurrence, abiotiske faktorer (temperatur, fugt), jordtyper (humus indhold), og klimaændringer

konklusionen er, at prioriteringer for det fremtidige arbejde med pesticider og deres virkninger bør fokus på at undersøge eller simulerer realistiske felt situationer, dvs, flere anvendelser af pesticider i løbet af vækstsæsonen, herunder deres tidsmæssige og rumlige samspil med dyr og planter.,

Forfatterbidrag

alle listede forfattere har ydet et væsentligt, direkte og Intellektuelt Bidrag til Værket og godkendt det til offentliggørelse.

Erklæring om interessekonflikt

forfatterne erklærer, at forskningen blev udført i mangel af kommercielle eller økonomiske forhold, der kunne fortolkes som en potentiel interessekonflikt.