• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Förbättrad förutsägelse av bekämpningsmedelsrester

    Upphovsman:UFZ/André Künzelmann

    Användning av bekämpningsmedel kan leda till att det bildas giftiga och ekologiskt skadliga rester i jorden. Tills nyligen, det var inte möjligt att i detalj fastställa vilka bekämpningsmedel detta gäller och i vilken utsträckning. Nu, forskare från Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ), samarbetar med kollegor från Danmarks tekniska universitet (DTU), har utvecklat en modell som gör det möjligt att förutsäga bildandet av potentiellt giftiga rester mer exakt. Modellen kan användas för framtida riskbedömning i godkännandeprocessen för bekämpningsmedel från European Chemicals Agency (ECHA). Studien visas i den aktuella upplagan av Miljövetenskap och teknik .

    När bekämpningsmedel bryts ner, ämnen som kallas icke -extraherbara rester (NER) som byggs upp i jorden. Bundet till jordpartiklar, dessa kan bestå av ofarlig bakteriell biomassa (biogena rester), själva bekämpningsmedlet, eller transformationsprodukter som har en toxisk effekt och representerar ett miljöproblem (giftiga rester). Andelen toxikologiskt relevanta rester varierar från ett bekämpningsmedel till ett annat, och tidigare metoder tillät inte detta att bestämmas. "Men det är viktigt att veta detta för att göra riskbedömningen så realistisk som möjligt, "säger prof. Matthias Kästner, en miljöbiotekniker vid UFZ.

    Arbetar med kollegor från Danmarks tekniska universitet, UFZ -forskare har nu utvecklat en modell med vilken de initialt kan beräkna mängden biogena rester som kan bildas genom bakteriella nedbrytningsprocesser. När de modellerade biogena resterna sedan subtraheras från den totala mängden icke -extraherbara rester (NER) - som mäts för alla bekämpningsmedel i godkännandeprocessen - blir resultatet andelen toxikologiskt relevanta rester. "Det här är resterna som verkligen spelar roll, "Säger Kästner." De kan ofta inte nedbrytas ytterligare av mikroorganismer, så de kan vara giftiga och skadliga för jorden. "

    Modellen är baserad på en analys av den kemiska strukturen för respektive bekämpningsmedel, som undersöks i detalj för att avgöra om den kan användas av bakterier. "Eftersom mikroorganismer i princip kan livnära sig på allt som ger dem energi, även föroreningar som bekämpningsmedel kan ge dem en matkälla, "förklarar Kästner." Ett ämnes kemiska bindning och energiegenskaper avgör hur lätt bakterierna kan bryta ner det och hur mycket energi de kan utvinna från det. "Forskarna använde resultaten av analysen för att beräkna mängden mikrobiell biomassa som kan potentiellt framställas genom nedbrytning av bekämpningsmedlet, och som finns kvar i jorden i form av ofarliga biogena rester.

    För studien, forskarna modellerade de biogena resterna av 40 olika bekämpningsmedel och jämförde dem med uppmätta värden från jordtester som utförts som en del av den kemiska godkännandeprocessen, i vilka mängden biogena rester från dessa bekämpningsmedel bestämdes. "Det var mycket tillfredsställande att se att våra modellberäkningar till stor del korrelerar med de verkliga mätvärdena, "Säger Kästner." Det betyder att, baserat på molekylära egenskaper, vi kan nu på förhand bedöma vilka bekämpningsmedel som är potentiellt biologiskt nedbrytbara och vad den troliga mängden giftiga rester är. Det kommer inte längre att behövas några tidskrävande testserier. "Forskarna räknar med att den nya modellen kommer att förbättra den framtida riskbedömningen av bekämpningsmedel. Det finns en god chans att den kommer att användas i godkännandeprocessen för European Chemicals Agency ( ECHA).


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com