Fluoreszenztracer zur Erforschung der Pestizidtransformation in Ackerböden: Auswertung von neuen Felddaten

Problemstellung

Sowohl in Laborexperimenten als auch in Felddaten wurde nachgewiesen, dass Fluoreszentracer als organische Moleküle in Ackerböden mikrobiell und photolytisch abgebaut werden können. Das Transformationsprodukt TP510 wurde identifiziert (Lange et al., 2018) und kann aufgrund seiner charakteristischen Wellenlänge spektrometrisch erfasst werden. So können Fluoreszenztracer zur Erforschung von Transformationsprozessen von Pestiziden in der ungesättigten Bodenzone eingesetzt werden. Hierfür müssen sowohl Tracerdaten als auch Daten von Pestiziden über längere Zeiträume verfügbar sein.

Ziel der Arbeit

Die vorliegende Arbeit soll bestehende Bodenproben, die auf zwei Ackerstandorten gesammelt wurden, analysieren und den schrittweisen Abbau von den Fluoreszenztracern zu TP510 dokumentieren. Da an zwei Standorten mit unterschiedlichen Lichtverhältnissen eingespeist wurde, kann insbesondere der Einfluss von Phototransformation an der Bodenoberfläche erforscht werden. Die Ergebnisse sollen dann in einem zweiten Schritt mit den vorliegenden Daten zu Pflanzernschutzmitteln und deren Transformationsprodukten verglichen werden.

Methode

Die Arbeit erfolgt im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der CAU Kiel. An der Universität Kiel liegen Bodenproben tiefgefroren vor und können zu jeder Zeit analysiert werden. Insgesamt liegen ca. 160 Bodenproben aus 6 Bodentiefen von 14 Probenahmezeitpunkten vor. Die Versuche wurden an einem beschatteten Standort und an einem sonningen Standort durchgeführt. Analyseort ist das tracerhydrologische Labor hier in Freiburg. Nach dem Auftauen werden die Bodenproben getrocknet und die Tracer mit destillierten Wasser aus einer definierten Bodenmenge eluiert. Das Analyseprotokoll hierfür wurde in verschiedenen Arbeiten verwendet und ist gut dokumentiert. Insgesamt hat die Arbeit einen klaren Schwerpunkt in praktischer Laborarbeit. Vergleiche der Resultate zu anderen Versuchen im Gelände (Lange et al., 2018; Willkommen et al., 2021) und zu anderen Laborversuchen runden die Arbeit ab.

Betreuung

Jens Lange + Uta Ulrich (CAU Kiel)

Literatur

Lange, J. et al.. (2018): Fluorescent tracers to evaluate pesticide dissipation and transformation in agricultural soils, Science of The Total Environment 619, 1682-1689

Willkommen, S. et al. (2021): Field insights into leaching and transformation of pesticides and fluorescent tracers in agricultural soil, Science of The Total Environment 751, 141658

Kontakt

Jens Lange jens.lange@hydrology.uni-freiburg.de