Katri Siimes, MaaMet hankkeen haitalliset aineet Maatalouden kuormituksen vaikutukset torjunta-aineiden pitoisuuksiin pintavesissä

Transkriptio

1 Katri Siimes, MaaMet hankkeen haitalliset aineet Maatalouden kuormituksen vaikutukset torjunta-aineiden pitoisuuksiin pintavesissä 1 Vuosi 2007 (toukokuusta 2007 huhtikuulle 2008) Toukokuusta 2007 huhtikuulle 2008 seurattiin noin 160 haitallisen aineen pitoisuutta yhdeksässä joessa. Aluekeskukset (UUS, LOS, LSU) ottivat vesinäytteet kerran kuussa VESPA-asetuksen mukaisesti ja lähettivät näytteet torjunta-aineanalyyseihin Rambol Analytics oy:lle Lahteen. Vesinäytteistä havaittiin 20 ainetta määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. Lisäksi havaittiin merkkejä kymmenestä muusta aineesta, joiden pitoisuudet olivat määritysrajaa alhaisempia. Yleisimmin havaittiin MCPA:ta (61 % näytteistä) ja muita fenoksihappoherbisidejä (diklorproppia ja mekoproppia). Bentatsonia havaittiin viidenneksestä näytteitä ja diuronia joka kymmenennestä näytteestä. Pitoisuuksien vuosikeskiarvot eivät ylittäneet ympäristönlaatunormeja. Tulosten yhteenveto on taulukossa 1. Vuoden 2008 seuranta (toukokuusta loka-marraskuulle) Talvella marraskuusta 2007 maaliskuulle 2008 vesinäytteistä oli havaittu vain yksittäisiä aineita; tammi-helmikuun näytteistä ei havaittu torjunta-aineita lainkaan. Talvi oli poikkeuksellisen leuto. Voidaan olettaa, että huuhtoutuminen olisi ollut tyypillisenä talvena vielä vähäisempää. Sen vuoksi toukokuussa 2008 alkanut näytteenotto keskitettiin kesäkaudelle. Näytteet otettiin edellisvuotta tiheämmin, useimmilta koepaikoilta kahdesti kuussa. Koska näytteenottoajankohdat muuttuivat, näytteenottopaikkoihin tehtiin vain seuraavat muutokset: Mustionjoki ja Ähtävänjoki jätettiin pois ja Oulujoki (PPO) otettiin mukaan tutkimukseen. Lisäksi Lepsämänjoen alajuoksun näytteenottopiste siirrettiin joen keskivaiheille, jolloin Nuuksion ylängöltä tuleva vesi ei laimentanut maatalousvaltaisemman valuma-alueen vesiä. Oulujoesta ja Kokemäenjoesta vesinäytteet otettiin vain kerran kuussa. Yhteensä 160 torjunta-ainepitoisuudet määritettiin kahdeksasta joesta otetusta yhteensä 76 vesinäytteestä. Lisäksi erillisanalyyseinä teetettiin yhdeksästä Lepsämänjoen vesinäytteestä glyfosaatin ja sen hajoamistuotteen AMPAn pitoisuudet. Muutamissa yksittäisissä vesinäytteissä oli niin paljon matriisihäiriöitä, että torjunta-aineanalyysit eivät onnistuneet kaikkien aineiden kohdalta tai aineiden määritysrajat olivat huomattavasti normaalia korkeammat. Havaittuja pitoisuuksia vertailtiin ympäristönlaatunormeihin (EQS-arvot, VESPA-asetus), ruotsalaisten tavoitepitoisuuksiin ja itse laskettuihin vertailuarvoihin, jotka perustuvat Footprint tietokannan ekotoksikologia tietoihin ja vastaaviin turvakertoimiin kuin mitä ympäristönlaatunormien määrityksessä on käytetty. Itse laskettuja vertailuarvoja käytettiin niille aineille, joille ei ollut saatavissa ympäristönlaatunormeja eikä ruotsalaisten tavoitearvoja. Vertailuarvot määrittävät pitoisuuden, jota vuosikeskiarvo ei saisi ylittää. Vuoden 2008 tulokset Kesäkaudella 2008 (toukokuusta marraskuun alkuun) vesinäytteistä havaittiin 38 eri ainetta (Taulukko 2). Kuten edelliselläkin kaudella, yleisimmin havaittiin MCPA:ta ja vain 13 % näytteistä sitä ei havaittu. Kesän 2008 näytteenottokauden MCPA:n pitoisuuksien keskiarvot jäivät selkeästi ympäristönlaatunormia (1,6 µg/l) alhaisemmaksi kaikilla näytepaikoilla. Edellisvuoteen verrattuna Etelä-Suomen näytteenottopaikkojen torjunta-ainepitoisuudet olivat erityisesti heinäkuun alussa huomattavan korkeita. Lisäksi vesinäytteistä havaittiin useita sellaisia aineita, joita ei oltu havaittu vuonna Suurempia pitoisuuksia saattaa selittää toisaalta tiheämpi näytteenotto ja toisaalta sateinen kesä, jolloin huuhtoutuminen on saattanut olla edellisvuotta suurempaa. Oulujoen vesinäytteistä ei havaittu torjunta-aineita lainkaan. Taulukon 2 oikeassa reunassa olevaan sarakkeeseen on merkitty huutomerkillä ne aineet, joilla joko suurin hetkellinen pitoisuus tai määritysraja ovat olleet vertailuarvoa suurempia. Näiden aineiden esiintyminen selvitettiin paikkakohtaisesti.

2 2 Diuronin paikkakohtaiset yhteenvetotulokset on esitetty taulukossa 3. Diuronin pitoisuus oli melko korkea Vantaanjoella elokuussa 2008, mutta kaikkien näytteiden keskiarvo (0,13 µg/l) jäi ympäristönlaatunormia alhaisemmaksi. Myöskään hetkellisen pitoisuuden raja-arvo 1,8 µg/l ei ylittynyt. Merkilliseksi diuronin säännöllinen havaitseminen (esimerkiksi Vantaanjoen kesäkauden kaikista näytteistä havaittiin diuronia) tekee se, ettei diuronia ole koskaan rekisteröity Suomessa kasvinsuojeluaineeksi. Diuronia on maailmalla käytetty viljelemättömien alueiden rikkakasvien torjuntaan 1950-luvulta lähtien. Diuroni ei kuitenkaan ole enää EU:n hyväksyttyjen tehoaineiden listalla. Tällä hetkellä ei ole tietoa siitä, mistä vesistä havaittu diuroni on peräisin. Diuroni ei ole kovin vesiliukoinen, se ei haihdu helposti ja on maassa melko pysyvä aine. Se ei hajoa auringon vaikutuksesta eikä hydrolysoidu helposti. Vesi-sedimentti -systeemissä se kuitenkin hajoaa kohtuullisen nopeasti. Vesieliöistä levät ovat herkimpiä diuronille. Metsulfuroni-metyylin paikkakohtaiset tulokset ovat taulukossa 4. Kesällä 2007 metsulfuronimetyyliä ei vielä havaittu kertaakaan, mutta kesällä 2008 metsulfuroni-metyyliä havaittiin melko korkeina pitoisuuksina Porvoonjoella, Lepsämänjoella, Paimionjoella ja Aurajoella. Kesäkauden pitoisuuksien keskiarvo jäi Aurajoella puoleen vertailuarvosta (ruotsalaisten tavoitearvo 0,02 µg/l) ja muilla koepaikoilla tätä alhaisemmaksi. Metsulfuroni-metyyli on rikkakasvien torjuntaan käytettävä pien'annosaine vilja-, öljy- ja kuitupellavaviljelyksillä. Hehtaaria kohti käytettävät tehoainemäärät ovat erittäin pieniä (<10 g/ha). Vesistöjen lähellä oleville pelloille tulee vähintään 25 metrin suuruinen ruiskuttamaton suojavyöhyke. Suomessa on myynnissä neljä metsulfuronimetyyliä sisältävää valmistetta, joista kaksi on hyväksytty myyntiin kesällä 2005 ja kaksi vuonna On todennäköistä, että käyttömäärät kasvavat tulevana vuonna. Vesieliöistä vesikasvit ovat herkimpiä metsulfuroni-metyylille. Iprodionia havaittiin Lepsämänjoen keskiosan näytepaikan elokuisesta vesinäytteestä korkeahko pitoisuus, mutta näytteiden keskiarvopitoisuus jäi kuitenkin ruotsalaisten tavoitearvoa 0,20 µg/l alhaisemmaksi. Paikkakohtaiset tulokset ovat taulukossa 5. Iprodioni on kasvitautien torjunta-aine, jota on käytetty Suomessa 90-luvun alkupuolelta asti. Sitä ei saa käyttää 15 metriä lähempänä vesistöä eikä hitaan hajoamisensa vuoksi samalla pellolla peräkkäisinä vuosina. Amidosulfuronin paikkakohtaiset tulokset ovat taulukossa 6. Aurajoella ja Lepsämänjoen keskiosassa mitattiin melko korkeita hetkellisiä amidosulfuronin pitoisuuksia, mutta pitoisuuksien keskiarvot jäivät kuitenkin ruotsalaisten tavoitearvoa (0,20 µg/l) alhaisemmaksi. Amidosulfuroni on rikkakasvien torjunta-aine, jota ei saa käyttää 25 m lähempänä vesistöjä. Sen annostelu on viljelykasvista riippuen muutamia kymmeniä grammoja hehtaaria kohti. Suomessa on rekisteröity kolme kasvinsuojeluvalmistetta, jotka sisältävät amidosulfuronia. Näistä yksi on hyväksytty käytettäväksi vuonna 1997, yksi kevättalvella 2007 ja yksi syksyllä Oletettu käytön yleistyminen saattaa selittää, miksi amidosulfuronia ei havaittu vuonna 2007, mutta havaittiin useilta paikoilta kesällä Tiametoksaamin paikkakohtaiset pitoisuudet on esitetty taulukossa 7. Sen pitoisuudet ylittivät hetkellisesti lasketun vertailuarvon 0,1 µg/l Lepsämänjoella, Aurajoella ja Porvoonjoella. Pitoisuuksien keskiarvot jäivät kuitenkin vertailupitoisuutta alhaisemmiksi. Tiametoksaami on tuhoeläinten torjunta-aine. Vesieliöistä esimerkiksi sedimentin pohjaeläimet ovat sille herkkiä. Tiametoksaamia käytetään Suomessa mm. sokerijuurikkaan ja pellavan siementen peittaukseen. Torjuntaainerekisterissä on kaksi tiametoksaamia sisältävää valmistetta ja molemmat on hyväksytty sinne vasta joulukuussa Suomessa on tosin aiemmin ollut käytössä (poistettu rekisteristä 2005) muita tiametoksaamia sisältäneitä valmisteita. Terbutryynin määritysraja (0,02 µg/l) oli kymmenen kertaa suurempi kuin laskettu vertailuarvo (0,002 µg/l). Sekä Porvoonjoella että Vantaanjoella havaittiin merkkejä terbutryynistä elokuussa 2007 sekä kesä- ja elokuussa Terbutryynin pitoisuuksien laskennallinen vuosikeskiarvo ((1*0,02/2 +11*0)/12) oli molemmilla näytepaikoilla noin puolet vertailuarvosta kaudella 5/2007-4/2008. Terbutryyni on maavaikutteinen valikoiva herbisidi. Sitä on käytetty maailmalla vuodesta

3 lähtien, mutta nykyään se ei ole EU:n hyväksyttyjen tehoaineiden listalla. Suomen torjuntaaineluettelosta se on poistettu kesällä Taulukko 1. Havaitut aineet toukokuusta 2007 huhtikuulle 2008 havaitsemisfrekvenssin mukaisessa järjestyksessä. mr = määritysraja, n = näytteiden lukumäärä, ka = keskiarvo, EQS = ympäristönlaatunormi (VESPAasetus), rv = ruotsalainen tavoitearvo. Vuosikeskiarvon laskennassa on käytetty puolikasta määritysrajaa niiden näytteiden pitoisuutena, joista on havaittu merkkejä aineesta. Kun veden laatu luokitellaan hyväksi, vuosikeskiarvon tulee olla EQS:ää alhaisempi. Aine mr n Näytteiden % -osuus Pitoisuuksien ( mr) Kaikkien Vertailuarvot näytteiden mr Merkkejä Max Ka vuosi ka* EQS rv µg/l % % µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 1 MCPA, 0, ,62 0,071 0,024 1,6 1 2 Diklorproppi + diklorproppi- 0, ,96 0,074 0, P 3 Mekoproppi + mekoproppi-p 0, ,88 0,129 0, Bentatsoni 0, ,10 0,028 0, Diuroni 0, ,20 0,085 0,008 0,2 6 Metamitroni-desamino 0, ,05 0,040 0, ,4-dikloorifenoksietikkahappo 0, ,02 0,012 0,001 8 Metamitroni 0, ,14 0,073 0, Dimetoaatti 0, ,05 0,045 0,001 0,7 0,7 10 2,4,5-trikoorifenoksietikkahappo 0, ,01 0,010 0, Atsoksistropiini 0, ,008 0,007 0, Trifluraliini 0, ,02 0,020 0, Tralkoksidiimi 0, ,01 0,010 Nd 14 4-kloori-2-metyylifenoli ,013 0,013 Nd 15 Atratsiini 0, ,005 0,005 Nd 0,6 16 Bromasiili 0, ,00 2,000 Nd 17 Klopyralidi 0, ,16 0,160 Nd 18 Terbutylatsiini 0, ,005 0,005 Nd 0,02 19 Heksaklooributadieeni 0, ,002 0,002 Nd 20 Tiametoksaami 0, < Nd Nd 21 2,4-dikloorifenoli 0, < Nd Nd 22 Terbytylatsiini, -desetyyli 0, < Nd Nd 23 MCPB 0, < Nd Nd 24 Metatsakloori 0, < Nd Nd 0,2 25 Terbutryyni 0, < Nd Nd 26 Propikonatsoli 0, < Nd Nd 27 4-kloori-3-metyylifenoli 0, < Nd Nd 28 Isoproturoni 0, < Nd Nd 0,3 0,3 29 Simatsiini 0, < Nd Nd 1 Vain osasta analysoidut: 30 Etyleenitiourea (ETU) ,09 0,067 0, Glyfosaatti 0, < Nd Nd AMPA 0, < Nd Nd Tribenuroni-metyyli 0, < Nd Nd 0,1 0,1

4 4 Taulukko 2. Toukokuusta 2008 marraskuun alkuun 2008 otettujen näytteiden pitoisuustietoja esiintymisfrekvenssin mukaisessa järjestyksessä. Lihavoiduista aineista lisätietoa tekstissä. MR Havaitsemisfrekvenssi (%) Pitoisuuksien Vertailuarvo >mr merkkejä ei hav Max Ka ( mr) Ka (kaikki) Huom. 1 MCPA ,5 35,3 13 1,4 0,22 0,11 1,6 2 Mekoproppi + -P 0,01 38,2 38,2 24 0,65 0,10 0, Diklorproppi + -P 0,01 43,3 32,8 24 1,4 0,20 0, Bentatsoni 0,01 22,1 20,6 57 0,38 0,08 0, Diuroni 0,01 18,8 15,9 65 0,21 0,11 0,02 0,2 (!) 6 Tralkoksidiimi 0,01 15,9 13,0 71 0,12 0,06 0, Atsoksistropiini 0,005 5,8 20,3 74 0,02 0,01 0,001 0,9 8 Propikonatsoli 0,02 11,4 12,9 76 0,03 0,02 0, Metsulfuroni-metyyli 0,01 13,2 2,9 84 0,06 0,03 0,004 0,02 (!) 10 2,4-dikloorifenoksietikkahappo 0,01 10,1 4,3 86 0,21 0,08 0,01? 11 Iprodioni 0,2 2,7 9,6 88 0,29 0,22 0,02 0,2 (!) 12 4-kloori-2-metyylifenoli 0,01 9,5 2,7 88 0,03 0,02 0,00? 13 Amidosulfuroni 0,05 11,6 0,0 88 0,41 0,20 0,02 0,18 (!) 14 Tiametoksaami 0,05 8,6 2,9 89 0,22 0,13 0,01 0,1 (!) 15 Dimetoaatti 0,01 1,4 8,7 90 0,02 0,02 < 0,7 16 Metamitroni-desamino 0,01 7,2 1,4 91 0,03 0,02 0, Thifensulfuronimetyyli 0,01 7,2 1,4 91 0,03 0,01 0,001 0,05 18 Terbytylatsiini-desetyyli 0,01 1,4 6,8 92 0,01 0,01 <? 19 Terbutylatsiini 0,005 6,8 0,0 93 0,01 0,01 0,001 0,02 20 Fluroksipyyri 0,05 4,3 0,0 96 0,1 0,07 0, Metatsakloori 0,05 2,7 1,4 96 0,11 0,11 0,003 0, kloori-3-metyylifenoli 0,01 4,1 0,0 96 0,03 0,03 0,001? 23 Metamitroni 0,01 2,9 0,0 97 0,14 0,12 0, Heksatsinoni 0,02 1,4 1,4 97 0,03 0,03 0,001 0, Klopyralidi 0,1 1,5 0,0 99 0,13 0,13 0, Sulfosulfuroni 0,02 1,4 0,0 99 0,02 0,02 0,0003 0,05 27 BAM 0,02 1,4 0,0 99 0,04 0,04 0, ,4'-DDT 0,01 1,4 0,0 99 0,02 0,02 <? 29 2,4-dikloorifenoli 0,05 0,0 16,4 84 < < <? 30 Atratsiini 0,005 0,0 8,1 92 < < < 0,6 31 Simatsiini 0,01 0,0 5,4 95 < < < 1 32 Terbutryyni 0,02 0,0 5,4 95 < < < 0,002 (!) 33 Linuroni 0,01 0,0 4,3 96 < < < 1 34 Syprodiniili 0,01 0,0 4,1 96 < < < 0,88 35 Isoproturoni 0,01 0,0 1,5 99 < < < 0,3 36 Pyraklostrobiini 0,01 0,0 1,4 99 < < < 0,4 37 AMPA * 0,05 22,2 0,0 78 0,22 0,14 0, Glyfosaatti * 0,1 22,2 0,0 78 0,46 0,30 0, *) analysoitu vain Lepsämänjoen yhdeksästä näytteestä Taulukko 3. Diuronin havainnot näytepisteissä. (Ympäristönlaatunormi, jota vuosikeskiarvo ei saisi ylittää 0,2 µg/l) Havaittu / n Max Ka 1 Havaittu / n Max Ka 1 Porvoonjoki 1/12 0,20 0,017 4/9 <0,01 0,002 Vantaanjoki 8/12 0,20 0,076 8/8 0,21 0,13 Lepsämänjoen keskiosa Ei näytteitä 5/9 0,075 0,025 Paimionjoki 0/ / Aurajoki 0/ /12 <0,01 0,002 1) Keskiarvon laskennassa niiden näytteiden pitoisuus oletettiin olevan puolet määritysrajasta (eli 0,005 µg/l) niissä näytteistä, joista oli havaittu diuronia määritysrajaa alhaisempina pitoisuuksina. Pitoisuus oletettiin nollaksi, mikäli diuronia ei oltu havaittu. 2) Rinnakkaisnäytteitä on ensin laskettu keskiarvo ja tätä keskiarvoa pidetty sitten yhtenä näytteenä.

5 Taulukko 4. Metsulfuroni-metyylin havainnot. (Ruotsalainen tavoitearvo vuosikeskiarvolle 0,02 µg/l) Havaittu / n Max Ka 1 Havaittu / n Max Ka 1 Porvoonjoki 0/12 1/9 0,03 Vantaanjoki 0/12 1/8 0,01 Lepsämänjoen keskiosa Ei näytteitä 2/9 0,06 0,007 Paimionjoki 0/ /10 0,03 0,006 Aurajoki 0/ /12 0,06 0,01 Kokemäenjoki 0/ /6 5 Taulukko 5. Iprodionin havainnot näytepisteissä. (Ruotsalainen tavoitearvo vuosikeskiarvolle 0,20 µg/l) Havaittu / n Max Ka 1 Havaittu / n Max Ka 1 Porvoonjoki 0/12 0/9 Vantaanjoki 0/12 1/8 <0,2 Lepsämänjoen keskiosa Ei näytteitä 5/9 0,29 0,08 Paimionjoki 0/ /10 <0,2 Aurajoki 0/ /12 <0,2 Taulukko 6. Amidosulfuronin havainnot näytepisteissä. (Ruotsalainen tavoitearvo vuosikeskiarvolle 0,20 µg/l) Havaittu / n Max Ka 1 Havaittu / n Max Ka 1 Porvoonjoki 0/12 1/9 0,17 0,019 Vantaanjoki 0/12 1/8 0,08 0,01 Lepsämänjoen keskiosa Ei näytteitä 1/9 0,41 Paimionjoki 0/ /10 0,15 0,028 Aurajoki 0/ /12 0,36 0,057 Taulukko 7. Tiametoksaamin havainnot näytepisteissä. (Laskettu vertailuarvo vuosikeskiarvolle 0,10 µg/l) Havaittu / n Max Ka 1 Havaittu / n Max Ka 1 Porvoonjoki 1/12 <0,05 1/9 0,10 0,01 Vantaanjoki 0/12 1/8 0,08 0,01 Lepsämänjoen keskiosa Ei näytteitä 1/9 0,17 0,019 Paimionjoki 1/11 <0,05-2/10 0,08 0,01 Aurajoki 3/11 <0,05-3/12 0,22 0,03 Kokemäenjoki 0/ /6 Kyröjoki 0/ /10