Utbildning i modellverktyget MACRO-DB

Utbildning i modellverktyget

MACRO-DB

Jenny Kreuger och Mikaela Gönczi,

Kompetenscentrum för kemiska bekämpningsmedel, SLU

Stockholm 9 december 2015

Från listor till MACRO-DB 4.1

Vad är det som gäller idag?

Godkännande av Växtskyddsmedel

• Aktiva substanser godkänns på EU-nivå

• Produkter godkänns av KemI i Sverige

• Krav på dokumentation om kemiska egenskaper och toxikologiska tester

• Modellsimuleringar av spridningsrisker, rimliga värsta-falls-scenarier, 90:e percentil

Inte felfritt system

• Halter av bekämpningsmedel över

gränsvärden/riktvärden detekteras i grund- och ytvatten

• Oväntade effekter, t.ex. neonikotinoider och bin

• Kombinationseffekter

Rapport från CKB och HaV om halter i grundvatten samt årsrapporterna för den nationella

miljöövervakningen

Spridning av bekämpningsmedel inom vattenskyddsområden

Är riskerna acceptabla eller inte?

• 1997 kom Naturvårdsverkets föreskrifter och allmänna råd

• Tillstånd från kommunen krävs för yrkesmässig spridning av kemiska bekämpningsmedel inom vattenskyddsområde (SNFS 1997:2)

• Hänsyn bör tas till hydrologi, marktyp, ämnets rörlighet etc. när kommunen fattar beslut (AR 97:3, NFS 2000:7)

Ur NFS

Kemikalieinspektionens

”Lättrörliglista”

Kort historik

vägledning/information

• KemI - ”Lättrörliglistan”– togs bort 2011

• KemI - Vägledning till hur tar man reda på vilka ämnen som riskerar att läcka till grundvatten

• CKB - Sammanställning av information om bekämpningsmedels rörlighet – togs bort sep 2013

• CKB – MACRO-DB steg 1 och 2 kom ut sep 2013

Faktorer som avgör risken för utlakning

•Substansegenskaper (t.ex. halveringstiden för nedbrytning, sorptionsbenägenhet)

•Markegenskaper (textur, struktur, mullhalt)

•Modermaterialets genomsläpplighet och grundvattendjup

•Klimat

•Tidpunkt för besprutning, dos

MACRO-DB

Huvudsakliga syfte med MACRO-DB

• Riskbedömningsverktyg som integrerar de faktorer som styr läckagerisken och som bygger på bästa kunskap

• Del av ett beslutsunderlag för tillståndsprövning av användning av växtskyddsmedel inom

vattenskyddsområden

• Främsta användare

• Handläggare på kommuner

• Rådgivare/lantbrukare

MACRO-DB

• Simuleringsverktyg för bekämpningsmedel i marken

• Simuleringar av bekämpningsmedelstransport från ett fält

• Bedöma förluster av bekämpningsmedel till grundvatten och ytvatten (ytavrinning och partikelbunden transport ej inkluderade än)

• Normal användning - ej punktkällor och spill

Utvärdering inför MACRO-DB 4

• Jämförelse mellan MACROinFOCUS och MACRO-DB

• Svaren på enkät om MACRO-DB utskickad januari 2013

• Omfattande dialog med användare och ansvariga myndigheter

• Rapport maj 2013 – finns på hemsidan

Slutsatser från utvärderingen

• I stort sett alla är positiva till att MACRO-DB tas fram som stöd i tillståndsprocessen

• Vissa frågor kring tillförlitlighet av resultaten, spridningsvägar som saknas, validering av modellen, hur den ska användas i processen samt tidsåtgång

• Behov av vägledning från nationella myndigheter

Regelverk idag

• Förordning om bekämpningsmedel (SFS 2014:425)

• Nya spridningsföreskrifter från Naturvårdsverket juni 2015 (NFS 2015:2) bl.a. om VSO

• Tillståndsplikt i primär och sekundär zon

• Gäller ej om förbud anges i lokala föreskrifter

• Gäller ej för VSO inrättade eller ändrade efter 1 jan 2018

• Vägledning om tillämpning av NFS 2015:2 från Naturvårdsverket

• Allmänna råd AR 97:3 samt NFS 2000:7 upphävda

• Vägledning om tillståndsprövning i VSO på gång från Naturvårdsverket och Havs- och vattenmyndigheten

• Specifika föreskrifter för VSO (enl. Miljöbalken 7 kap) kan ange förbud eller krav om tillstånd

• Dricksvattenutredningen ska titta på tillståndsplikten i VSO - redovisas april 2016

Vägledningsansvar

• Havs- och vattenmyndigheten ansvarig för vägledning när det gäller vattenskyddsområden

• Naturvårdsverket ansvarigt för spridningsföreskrifter och regler om tillståndsplikt samt tillsynsvägledning för

användning utanför jordbruket (ex golfbanor, banvallar etc)

• Jordbruksverket tillsynsvägledning för användning inom jordbruk och trädgård

• Skogsstyrelsen tillsynsvägledning för användning inom skogsbruket

• Kemikalieinspektionen ansvarar för registrering av produkter samt meddelar användarvillkor

• Länsstyrelsen tillsynsvägledning till kommunerna

MACRO-DB status idag

• CKB finansierar och ansvarar för MACRO-DB

• Det finns ingen nationell rekommendation att använda MACRO-DB än (finns med i

remissversionen av vägledning i VSO)

• CKB har tät kontakt med bl.a. Havs- och

vattenmyndigheten kring MACRO-DB och VSO

• Kurser i MACRO-DB, tillfrågade att presentera i olika sammanhang, svarar på frågor

MACRO-DB i praktiken

• Medan myndigheterna jobbar måste kommunerna besluta om tillstånd

• Det görs olika i olika kommuner runtom i

landet, fler och fler använder MACRO-DB men på olika sätt

• Bättre dialog mellan kommun – lantbrukare/rådgivare behövs ofta

• Behov av vägledning!

Information och kontakt

• CKB:s hemsida: www.slu.se/ckb

• Bakgrundsinformation, aktuellt, Frågor & Svar etc.

• Kontakt:

• ckb@slu.se

• mikaela.gonczi@slu.se

• jenny.kreuger@slu.se

• nicholas.jarvis@slu.se

MACRO-modellen

och MACRO-DB

• Vattenflöden och ämnestransport i en markprofil

• Bindning och nedbrytning av bekämpningsmedel

• Effekter av markanvändning

• Olika grödor, dräneringssystem

MACRO-modellen beskriver

MACRO-modellen: historiken

• 1991: MACRO utvecklas (forskningsverktyg)

• Vattenflöden och ämnestransport i en markprofil

• 1997-2001: FOCUS grupper (EU direktiv 91/414)

• Registreringsverktyg MACRO in FOCUS (2001)

• Den godkända listan inom EU (a.i.)

• Svenska nationella grundvattenscenarier (2003)

• produktregistrering

• 2006- MACRO-DB (SLF och CKB finansiering)

• Flexibla platsspecifika riskbedömningar

• Tillståndsprövning i dricksvattentäkter

• Rådgivning

MACRO-verktygen

Utvecklade på Inst. för mark och miljö, SLU samt inom CKB.

Huvudansvarig: Nicholas Jarvis

Godkännande av

bekämpningsmedel m.h.a MACRO

• Rimliga värsta-falls-scenarier

• Tier 1 EU scenarier (aktiva substanser)

• Ett grundvattenscenario (Chateaudun)

• 6 st. ytvattenscenarier

• Sverige, England, Holland, Danmark, Frankrike, Grekland

• Produktgodkännande i Sverige

• 3 st. grundvattenscenarier

• Bygger på mätdata från försöksplatser (i större eller mindre utsträckning)

Tillståndsprövning med MACRO-DB:

en två-stegs process

Steg 1:

 Produkter

 Värsta-falls förhållanden

 Enkel, snabb

Koncentration < Gränsvärdet ? O.K.

Nej Ja Steg 2:

 Aktiva substanser

 Platsspecifik

 Kräver mer indata

Nej Avslag

Koncentration < Gränsvärdet ? Ja

Hur väl beskriver modellen verkligheten?

• En modell sammanfattar våra kunskaper om ett system

• dvs det är en approximation till verkligheten

• Genom att konfrontera en modell med verklighet (= mätningar) testar vi begränsningarna i våra kunskaper

• Vad vet vi, vad vet vi inte …

• Validerad = ”lämplig för ändamålet”

• MACRO anses vara välvaliderad för pesticidutlakning

• Därav användningen inom registrering på EU och nationell nivå

• Upprepade tester mot kolonn- och fältförsök

• Översikt av Köhne m.fl. 2009, J. Cont. Hydrol., 104, 4-60

’…..essentially, all models are wrong, but some are useful’

(G.E.P. Box, 1919-2013)

En sprickig lerjord i Holland: hydrologin

Utlakning av bekämpningsmedel

bentazon imidakloprid

Läckage till dräneringssystem

Indata i MACRO-DB Steg 2

• Modermaterial (SGU klasser)

• Avgör vart överskottsvatten tar vägen

• Grundvatten eller ytvatten som riskobjekt?

• Jordart (textur, mullhalt)

• Klimat (zon)

• 26 års väderdata

• Nederbörd, temperatur, potentiell avdunstning

• Gröda

• Substansegenskaper (PPDB databasen)

• http://sitem.herts.ac.uk/aeru/ppdb/en/index.htm

• Applicering (metod, tidsfönster, dos)

Modermaterial: SGU:s kartvisare

http://www.sgu.se/produkter/kartor/kartvisaren/

Modermaterial och hydrologiska klasser

Kvartärgeologi Alvens textur Hydrologisk klass

Dränerad Odränerad Isälvssediment (huvudsakligen

sand/grus)

- 1

Sedimentärt berg

- 1

Morän, Moränlera, lerig morän grov - 2

medium,

medium-fin

3 2

fin 3 -

Berg - 3

Grovsilt/finsand, sand eller grus 4 2

Lera/silt 4 2

Organisk jordart 4 -

Röd = inströmningsområde Blå = både in- och utströmningsområden Grön = utströmningsområden

1 2

3 4

Jordart

• Textur för matjord och alv

• Ler, sand och silt

• Mullhalt/organisk kolhalt för matjord

• Bäst att mäta på plats

CKB:s jordartshjälp

En geografisk datafil (”shape file”) över vattenskyddsområdets

Utdata från jordartshjälpen

Validering

http://www.jordbruksverket.se/amnesomraden/miljoklimat/miljoutvarderingarforsokochutveckling/jordartiakermark.4.23f3 563314184096e0d2b77.html

13000 st. provpunkter (Jordbruksverkets nya kartering) Korrekt klassificering:

Texturklass 65%

Mullhalts klass 49%

Lerhalt, R² = 57% Silthalt, R² = 29%

Sandhalt, R² = 51% Mullhalt, R² = 14%

Utdata i MACRO-DB Steg 2

• 20 års tidserier

• D.v.s. sex års ’uppvärmningsperiod’ utesluts

• Utlakning till grundvatten och förluster till ytvatten (via dränering)

• medelkoncentration i vatten som lämnar fältet

• enkel beräkning av utspädning är möjlig

• Andel icke-åkermark, appliceringsfrekvensen

• Jmf. med gränsvärdet för dricksvatten (0,1 g/L) Koncentration (g/L)

0,1

MACRO-DB: tillståndsprövning i vattenskyddsområden

En riskbedömning i två steg

Steg 1

Virtuella scenarier, extremt värsta-fall Mycket enkla indata

Mycket snabb webbapplikation (i förväg körda simuleringar med MACRO-DB)

Steg 2

Platsspecifikt Kräver mer indata

Simuleringar med MACRO-DB 4

Steg 1: Upplägg

• Web-applikation (omedelbara svar)

• Enkla indata

• Produkt, dos och tidpunkt

• Skyddsobjekt (grundvatten, ytvatten eller både-och)

• Redan körda ’värsta-falls’ simuleringar

• Sydvästra Sverige klimat

• Elva olika typjordar (hydrologin/jordart):

• 5-percentilen mullhalt i matjorden (dvs mycket låg mullhalt)

• >95-percentil för textursammansättning (sandiga sandjordar, leriga lerjordar)

• Modellen

• Linjär adsorption

• Ingen utspädning

• 40 st. hypotetiska bekämpningsmedel

’Grönt’ ljus om utlakning för alla aktiva är <0,1

g/L på alla jordar

Länk: MACRO-DB Steg 1

TVÅ EXEMPEL

RESULTAT STEG 1 - Exempel

Exempel nr 3 – egenskaperna ligger utanför de intervall som ingår i simuleringarna

Resultat efter genomgång med MACRO-DB Steg 1 (ytvatten)

Produkt Resultat Steg 1 Brodway Försumbar risk

Comet Försumbar risk

Express Försumbar risk

Fox Försumbar risk

Hussar Försumbar risk Mavrik Försumbar risk Mospilan SG Försumbar risk Plenum Försumbar risk Ally ST Till Steg 2

Fenix Till Steg 2

Focus Ultra Till Steg 2 Gratil Till Steg 2 MCPA 750 Till Steg 2 Proline Till Steg 2 Select Till Steg 2

Ariane S Egenskaper utanför intervall, till Steg 2 Attribut SG Egenskaper utanför intervall, till Steg 2 Galera Egenskaper utanför intervall, till Steg 2

• 18 produkter ingick i ansökan

• 8 av dessa utgör en försumbar risk för läckage till ytvatten (vid angivna doser och tidpunkter)

• Återstår 10 st som bör bedömas med MACRO-DB 4 (Steg 2)

Att köra MACRO-DB Steg 2

FAQ’s

• Partikel-bunden transport

• Glyfosat ytvatten

• pH-beroende nedbrytning och sorption

• Metaboliter

Framtida planer

• Inom kort:

• Fler produkter in i Steg 1

• Ta hänsyn till andel åkermark redan i Steg 1

• I framtiden:

• Uppdaterad version av MACRO-DB

• Utveckla Steg 1 för alla klimatzoner