A NEONIKOTINOIDOK MEGJELENÉSE KÖRNYEZETI MINTÁKBAN Mörtl Mária, a Győri János, b Vehovszky Ágnes, b Darvas Béla, c és Székács András e-mail: mortl.maria@akk.naik.hu a NAIK Agrár-környezettudományi Kutatóintézet b MTA ÖK, Balatoni Limnológiai Intézet c Magyar Ökotoxikológiai Társaság MÖTT VII. Ökotoxikológiai Konferencia, 2017. november 24.
Neonikotinoid inszekticidek Kis mennyiségben is hatásosak (clothianidin: akut orális toxicitás 2-2,5 ng/méh tt. g, kontakt toxicitás 11-27,5 ng/méh tt. g) Szelektívek (az ízeltlábúak központi idegrendszerére hatnak) Szisztemikusak: felszívódnak és szétterjednek a növényben Több, mint 200 készítmény (P. Jeschke, J Agric Food Chem, 2011, 59, 2897) Permetezőszer, granulátum, csávázószer egyéb alkalmazások: törzsbe fecskendezés, bemerítés (palánták) Éves szerhasználat UK Goulson, D. (2013) J. Applied Ecology 50 (4): 977-987. (+ nitenpyram, dinotefuran)
Neonikotinoid csávázószerek 1994 Gaucho, imidacloprid 2000 Cruiser, thiamethoxam 2003 Poncho, clothianidin Csávázás piacának bővülése évi 10% Alkalmazott dózisok összehasonlítása: 1. csávázás 30-85 g hatóanyag/ha (0.6-1.22 mg a.i./mag, 50-70 ezer (kukorica növény/ha) 2. permetezés 20-70 g hatóanyag /ha (20-70 mg a.i./l 1000 l/ha vízben) max. 2 /év! 3. talajfertőtlenítő granulátum 110 g hatóanyag /ha (10 g a.i./kg 11 kg/ha) Hatóanyagok és fontosabb célnövények: Imidacloprid: kukorica, repce, burgonya, napraforgó, cukorrépa Clothiadinin: kukorica, repce, cukorrépa Thiamethoxam: kukorica, repce, cukorrépa, napraforgó, borsó
Hatóanyag CAS imidacloprid 138261-41-3 thiamethoxam 153719-23-4 clothianidin 210880-92-5 thiacloprid 111988-49-9 acetamiprid 135410-20-7 Vegyületek tulajdonságai Szerkezet 2 Oktanol/víz (K OW, logp) Vízoldhatóság g/l DT 50 érték* talaj (nap) 0,57 0.51 28-1250 -0,13 (25 C) 4,1 7-3001 0,91 0,327 148-6931 1,26 0,185 3-74 0,8 4,25 31-450 *D. Goulson, J. Applied Ecology (2013) Kínában forgalmazott hatóanyagok, X. Shao et al., J Pestic Sci, 38(1) (2013) 1-9.
Környezeti problémák: Vetéskor elporzás Talajok szennyeződése Nektár, virágpor, guttációs folyadék Felszíni vizek szennyeződése Méhekre toxikusak, nem célszervezetek Korlátozások Európában (Commission Implementing Regulation (EU) No 485/2013 ) Thiacloprid: kukorica, gyapot Rezisztencia
Talajok szennyezettsége Termőföldek neonikotinoid koncentrációjára vonatkozó 2013 után megjelent eredmények T. J. Wood és D. Goulson, Environ Sci Pollut Res, (2017) 24: 17285-17325 Szennyezettség dózisfüggő Imidacloprid és clothianidin esetében felhalmozódás, szintek állandósulnak kb. 4 év után
Talajok szennyezettsége Ghana, kakaóültetvény, 4 permetezés (Augusztus, Szeptember, Október, December) CLO 9.8-23 μg/kg, 10% IMI 4.3-251.4 μg/kg, 54% E. Dankyi et al., Sci Tot Environ 499 (2014) 276 283
koncentráció [μg/ml] koncentráció [μg/ml] koncentráció [μg/ml] Kioldódás talajokból Elúciós profilok 0.80 Oszlopkromatográfia 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 homok TMX és CLO 0.10 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Frakció sorszáma 0.80 0.70 0.60 0.50 virágföld 0.40 0.30 0.20 0.10 Mörtl et al, J Chem, (2016) Article ID 4546584, 9 oldal 0.00 0.80 0.70 0.60 0.50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Frakció sorszáma agyag Terjedés függ a talaj jellemzőitől 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Frakció sorszáma
Fatörzsek kezelése Éger Kezelés június elején imidacloprid, thiacloprid, acetamiprid 0,6 g hatóanyag/cm törzs (+ 0,0375, 0,15, 2,4, 9,6 g) Mérés falevélben október elején D. Englert et al., Environ. Sci. Technol., 2017, 51 (3), pp 1785 1794 51 (10), pp 5793 5802 IMI ( ), THI (Δ), ACE ( )
Vizek szennyezettsége 1. USA folyóvizek 2011-2014 Hladik és Kolpin, Environ Chem, 2015 53%, átlagos szint 30 ng/l Kép: S.T. Glassmeyer, STOTEN, 581-582 (2017) 909-922 IMI (37 %), CLO (24 %), TMX (21 %), dinotefuran (13 %), ACE (3 %) és TCL (0 %) 2. USA (Iowa) ivóvíz, 2016 május-július, Klarich et al., Environ. Sci. Technol. Lett. 2017 100%, CLO 3,89-57,3, IMI 1,22-39,5 és TMX 0,24-4,15 ng/l (DE max. 0,52 ng/l TMX) 3. Felszíni vizek szennyezettsége a világban, Morrissey et al., Environ. Int., 2015 Imidacloprid EPA threshold for chronic toxicity for aquatic invertebrates of 1.05 µg/l
Vizek szennyezettsége KANADA 2012-2014 határérték imidacloprid 230 ng/l (Canadian Federal freshwater guideline value) J. Struger et al. Chemosphere (2017) 169: 516-523
Budapest, Duna 2017 thiamethoxam (TMX) 36% clothianidin (CLO) 36% ng/l mintavétel Mintavétel TMX CLO azim atrazin desethyl Atrazin azine chlor Carbend- Desethyl- Terbuthylazine- Terbuthyl- Metola- máj4 <LOD <LOD 0.99 4.56 6.24 0.63 3.79 2.64 máj11 <LOD <LOD 1.99 4.70 6.75 0.88 3.72 1.95 máj18 <LOD 4.22 0.88 <LOD 6.88 0.89 3.67 0.12 máj25 <LOD <LOD 0.78 <LOD 6.89 <LOD 4.88 <LOD jún1 <LOD <LOD 2.57 4.60 7.45 0.87 17.72 0.09 jún8 <LOD <LOD 1.22 4.42 10.21 0.76 41.15 0.50 jún14 16.83 11.43 0.28 4.52 9.25 0.96 26.32 0.56 jún21 4.65 4.10 0.99 4.78 9.33 0.76 19.64 0.08 jún28 5.20 3.54 <LOD 4.83 9.04 0.94 16.94 0.18 júl5 15.80 <LOD <LOD <LOD 8.41 1.18 13.80 0.36 júl11 <LOD <LOD 28.19 <LOD 7.79 0.89 9.20 <LOD thiamethoxam 4-30 ng/l, clothianidin 17-40 ng/l, DE 10 41 µg/l Székács, A. et al. 2015. J. Chem., 2015, Article ID 717948, 15 oldal
koncentráció (mg/l) Guttáció Girolami, V., et al (2009) J. Econ. Entomol. 102 (5): 1808-1815 Két hónapig kimutatható Átszennyeződés Terjedés talajban 60 50 40 30 20 Nem csávázott csávázott (CLO) 10 0 0 10 20 30 40 50 60 M. Mörtl, et al., Int J Environ Anal Chem, (2017) 97(9) 868-884 nap
Fig. 1 Worldwide contamination of honey by neonicotinoids. E. A. D. Mitchell et al. Science 2017;358:109-111 Published by AAAS
Köszönetnyilvánítás Magor Csilla, Juracsek Judit, Klátyik Szandra, Takács Eszter, Vojislava Bursic és még sokan mások OTKA K112978 pályázat