Untersuchungen zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Wirkstoffen und Formulierhilfsmitteln von Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln: Diplomarbeiten 1995
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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Mülheim an der Ruhr
1995
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Wirkstoffen und Formulierhilfsmitt
Autor: Janzen, Michael
Jahr: 1995
Untersuchungen zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Wirkstoffen und Formulierhilfemitteln von Pflanzenbehandlungsund Schädlingsbekämpfungsmitteln I Untersuchungen und Berechnungen zur modellhaften Beschreibung von Pflanzenschutzmitteln in der Sickenwasserzone am Beispiel eines Wassereinzugsgebietes Dipl.-Chem. Bodo Peters II Studie zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Formulierhilfsmitteln von Pflanzenbehandlungsund Schädlingsbekämpfungsmitteln Dipl.-Chem. Michael Janzen Diplomarbeiten 1995 Berichte aus dem Rheinisch-Westfälischen Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie GmbH Institut an der Gertiard-Mercator-Universrtät - GH Duisburg Band 13 Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie GmbH
Inhaltsverzeichnis PETERS, B. Untersuchungen und Berechnungen zur modellhaften Beschreibung von Pflanzenschutzmitteln in der Sickerwasserzone am Beispiel eines Wassereinzugsgebietes JANZEN, M. Studie zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Formulierhilfsmitteln von Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln
Ill 1 Einleitung Seite 1 1.1 Einführung in die Problematik 1 1.2 Bisherige Untersuchungen und Ziele der Diplomarbeit 2 2 Beschreibung des Untersuchungsgebietes 5 2.1 Geographische Lage 5 2.2 Flächennutzung 6 2.3 Klima und Wasserhaushalt 6 2.3.1 Niederschlag 7 2.3.2 Verdunstung 7 2.3.3 Sickerwasser 8 2.3.4 Zusammenfassung 9 2.4 Geologie und Hydrogeologie 9 3 Transportvorgänge von Pflanzenschutzmitteln ini Boden 11 3.1 Hydrologie und Sickerwassertransport 14 3.2 Adsorptions- und Desorptionsvorgänge 17 3.2.1 Bodenbestandteile 17 3.2.1.1 Organische Stoffe 18 3.2.1.2 Tonminerale 19 3.2.1.3 Weitere Bodenbestandteile 19 3.2.2 Sorptionsmechanismen 20 3.2.3 Elektrostatische Wechselwirkungen und pH-Wert-Einflüsse 20 3.2.4 Mathematische Beschreibung von Sorptionsvorgängen 22 3.3 Chemische und biochemische Abbauvorgänge 25 3.4 Landwirtschaftliche Praxis und Einflüsse des Klimas auf den vertikalen Stofftransport 30 3.5 Auswirkung und Entstehung eines preferential flow (bevorzugter Fluß) 31 3.6 Zusammenfassung 34 4 Material und Methoden 36 4.1 Probenahme 36 4.1.1 Probenaufarbeitung 37
38 38 38 38 38 38 39 39 39 41 41 42 42 43 45 46 46 46 47 49 49 49 50 52 53 53 54 55 56 56 59 IV Untersuchung der Boden- und Sedimentproben Sedimentpetrographische und -physikalische Untersuchungen Bestimmung der Horizonte Dichtebestimmung T rockenmassenbestimmung Korngrößenanalyse Bestimmung der Wasserhaltekapazität und der Feldkapazität Chemische und biochemische Untersuchungen Biomassenbestimmung (Bestimmung der aktuellen Atmung) pH-Wert-Messung Bestimmung des organisch gebundenen Kohlenstoffs (C org ) Untersuchung der Sorption von PSM an Böden und Sedimenten Auswahl und Eigenschaften der Pflanzenschutzmittel Sorptionsversuche Optimierung des Verfahrens Erstellung der Adsorptionskinetiken k d -Wert-Bestimmung Berechnung der k d -Werte Bestimmung der Herbizidkonzentration in der wässrigen Phase mittels HPLC Modellierung des Stofftransports durch die Sickerwasserzone PELMO Einleitung PELMO 1.5 Berechnung des Bioabbaus Einfluß der Bodenfeuchte Berechnung der Bodentemperaturen Sorptionsvorgänge Berechnung der Verflüchtigung Berücksichtigung von Erosion und Run-off VARLEACH LEACHP
60 60 60 61 62 63 67 68 68 69 74 74 75 76 87 91 92 95 100 100 101 102 110 113 116 123 V Ergebnisse Ergebnisse der Boden- und Sedimentuntersuchungen Ergebnisse aus der Bestimmung der Dichte und der Wassergehalte der Böden und Sedimente C org des Bodens und Sediments Ergebnisse aus der Bestimmung der mikrobiellen Atmung Ergebnisse aus Ermittlung der Korngrößenverteilung und der Feldkapazität Ergebnisse der pH-Wert-Bestimmung Ergebnisse der Sorptionsversuche Vorversuche Ergebnisse der k d -Wert-Bestimmung Resultate der Berechnungen der Simulationsmodelle Eingabedaten für Simulationen mit den verschiedenen Modellen PELMO Sensitivitätsanalyse PELMO-Simulationen anhand ausgewählter Szenarien VARLEACH LEACHP Vergleich PELMO-VARLEACH-LEACHP Diskussion der Ergebnisse Diskussion der Boden- und Sedimentuntersuchungen Diskussion der Ergebnisse der Sorptionsversuche Diskussion der Simulationsergebnisse Anwendbarkeit der Simulationsmodelle Zusammenfassung und Ausblick Literatur Anhang
2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Ziele der Studie.................................................................6 2 Abstract.......................................................................................................8 3 Ziele der Formulierung von PSM.............................................................11 3.1 Stoffe, die als FHM eingesetzt werden................................................12 3.1.1 Tenside.......................................................................................13 3.1.2 Gesteinsmehle............................................................................15 3.1.3 Synthetische Kieselsäuren..........................................................16 3.1.4 Granulatträger.............................................................................16 3.1.4.1 Trägerstoffe für Granulate vom Typ A.....................................17 3.1.4.2 Trägerstoffe für Granulate vom Typ B.....................................18 3.1.5 Lösungsmittel..............................................................................19 3.1.6 Stabilisatoren..............................................................................20 3.1.7 Entschäumer...............................................................................21 3.1.8 Viskositätsregulatoren.................................................................21 3.1.9 Staubbinder.................................................................................21 3.1.10 Hydrophobierungsmittel..............................................................22 3.1.11 Haftmittel.....................................................................................22 3.1.12 Konservierungsmittel...................................................................22 3.1.13 Biozide........................................................................................22 3.1.14 Färb-und
Wamstoffe..................................................................23 3.2 Zusatzstoffe.........................................................................................23 4 Formuliertypen.........................................................................................25 4.1 Mit Wasser mischbare Formulierungen...............................................25 4.1.1 Wasserlösliche Konzentrate.......................................................25 4.1.2 Emulgierbare Konzentrate...........................................................26 4.1.3 Spritzpulver.................................................................................27 4.1.4 Wasserdispergierbare Granulate................................................27 4.1.5 Suspensionskonzentrate.............................................................28 4.1.6 Suspoemulsionen........................................................................28 4.1.7 Mikrokapsel Suspensionen.........................................................29 4.1.8 ULV-Formulierungen...................................................................30 4.2 Formulierungen zur Anwendung in fester Form..................................30 4.2.1 Stäubemittel................................................................................30 4.2.2 Streumittel und Granulate.-..........................................................31 4.3 Trends in der Formulierung von PSM-Wirkstoffen..............................31 4.4 Applikationsverfahren für PSM............................................................33 4.4.1 Applikation in flüssiger Form.......................................................33 4.4.2 Applikation in fester Form...........................................................34 5 Transportprozesse von FHM in Oberflächen- und Grundwässer.........36 5.1 Transportprozesse von FHM in Oberflächengewässer.......................37 5.1.1
Transportprozesse von FHM über die Atmosphäre in die Oberflächengewässer.............................................................................37 5.1.2 Bodenerosion durch Niederschlagswasser.................................38 5.2 Transportprozesse von FHM in das Sieker- und Grundwasser...........39 5.2.1 Einfluß der Sickerwasserbewegung.................:..........................39 5.2.2 Einfluß des Bodentyps und der Bodenbearbeitung.....................40
3 5.2.3 Einfluß von Adsorptions- und Desorptionsvorgängen.................41 5.2.4 Einfluß von elektrostatischen Wechselwirkungen.......................42 5.2.5 Einfluß der Biomasse..................................................................43 5.2.6 Einfluß des Zeitpunktes der Applikation......................................43 6 Beschreibung und Umweltverhalten von ausgewählten, als FHM eingesetzten Stoffgruppen...........................................................................45 6.1 Tenside................................................................................................45 6.1.1 Biologischer Abbau von Tensiden...............................................50 6.1.2 Verhalten von Tensiden in Böden...............................................55 6.1.3 Veränderung von Bodeneigenschaften durch Tenside...............56 6.2 Kohlenwasserstoffe.....................................................................56 6.2.1 Biologischer Abbau von Kohlenwasserstoffen............................58 6.2.2 Verhalten von KW in Böden........................................................64 7 In der Praxis eingesetzte FHM.................................................................66 7.1 Behandlung der FHM im Rahmen der Zulassung von PSM................66 7.2 BBA-Liste 1..........................................................................................69 7.3 BBA-Liste 2..........................................................................................70 7.4 FHM-Listen der EPA............................................................................75 7.5 Diskussion der FHM-Listen.................................................................76 8 Bewertung des Wassergefährdungspotentials von FHM.....................79 8.1 Bewertung von FHM auf der Grundlage von § 19 g WHG..................79 8.2 Bewertung von FHM auf der Grundlage des Bund/Länder- Arbeitskreises
Qualitätsziele (BLAK QZ) für oberirdische Gewässer82 8.3 Bewertung von FHM analog der Bewertung von Wirkstoffen auf der Grundlage der Trinkwasserverordnung...............................................84 9 Gefährdungspotential von FHM für Oberflächengewässer..................86 10 Gefährdungspotential von FHM für Grundwässer.................................90 10.1 Das Simulationsprogramm PELMO.....................................................90 10.1.1 Berechnung der potentiellen Evapotranspiration nach Haude.... 93 10.1.2 Berechnung der Sorption............................................................93 10.1.3 Bodentemperaturen in Abhängigkeit von der Bodentiefe............95 10.1.4 Berechnung der Abhängigkeit des biologischen Abbaus von der Bodenfeuchte..............................................................................95 10.1.5 Berechnung der Abbaukinetik.....................................................96 10.1.6 Möglichkeiten der Darstellung des Stoffeintrags in das Grundwasser und der Verteilung des Stoffes im Boden..............................97 10.2 Stoffauswahlkriterien...........................................................................99 10.3 Ergebnisse der Berechnungendes Versickerungsverhaltens verschiedener FHM...........................................................................................99 10.3.1 Chlorbenzol...............................................................................102 10.3.2 Xylole........................................................................................106 10.3.3 Biphenylenbenzylhydroxy-POE-(11)-ether................................107 10.3.4 Methylisobutylketon...................................................................110 10.3.5 Dibutylphthalat..........................................................................110 10.3.6
Alkyl-(Cg,Cio)-benzol...............................................................111 10.4 Diskussion der Berechnungsergebnisse mit PELMO........................111 11 Zusammenfassung der Ergebnisse und Empfehlungen.....................114 12 Literaturverzeichnis................................................................................117
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| series | Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie <Mülheim, Ruhr>: Berichte aus dem Rheinisch-Westfälischen Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie GmbH, Institut an der Universität, GH, Duisburg |
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| spelling | Untersuchungen zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Wirkstoffen und Formulierhilfsmitteln von Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln Diplomarbeiten 1995 Mülheim an der Ruhr 1995 XIV, 138, 151 S. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie <Mülheim, Ruhr>: Berichte aus dem Rheinisch-Westfälischen Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie GmbH, Institut an der Universität, GH, Duisburg 13 Diplomarbeit Universität-GH-Duisburg 1994 Diplomarbeit von Bodo Peters Diplomarbeit Universität-GH-Duisburg 1992 Diplomarbeit von Michael Janzen Trinkwasser (DE-588)4060916-9 gnd rswk-swf Pflanzenschutzmittel (DE-588)4045587-7 gnd rswk-swf Pestizid (DE-588)4137948-2 gnd rswk-swf Nachweis (DE-588)4115334-0 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Pestizid (DE-588)4137948-2 s Trinkwasser (DE-588)4060916-9 s DE-604 Pflanzenschutzmittel (DE-588)4045587-7 s Nachweis (DE-588)4115334-0 s Peters, Bodo aut Untersuchungen und Berechnungen zur modellhaften Beschreibung von Pflanzenschutzmitteln in der Sickerwasserzone am Beispiel eines Wassereinzugsgebietes Janzen, Michael 1973- (DE-588)124581242 aut Studie zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Formulierhilfsmitteln von Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie <Mülheim, Ruhr>: Berichte aus dem Rheinisch-Westfälischen Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie GmbH, Institut an der Universität, GH, Duisburg 13 (DE-604)BV004017751 13 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=007473726&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis Untersuchungen und Berechnungen zur modellhaften Beschreibung von Pflanzenschutzmitteln in der Sickerwasserzone am Beispiel eines Wassereinzugsgebietes Bodo Peters Studie zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Formulierhilfsmitteln von Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln Michael Janzen |
| spellingShingle | Peters, Bodo Janzen, Michael 1973- Untersuchungen zur Bewertung des Wassergefährdungspotentials von Wirkstoffen und Formulierhilfsmitteln von Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln Diplomarbeiten 1995 Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie <Mülheim, Ruhr>: Berichte aus dem Rheinisch-Westfälischen Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie GmbH, Institut an der Universität, GH, Duisburg Trinkwasser (DE-588)4060916-9 gnd Pflanzenschutzmittel (DE-588)4045587-7 gnd Pestizid (DE-588)4137948-2 gnd Nachweis (DE-588)4115334-0 gnd |
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