"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8373
ETF8373 "Glüfosaadi jääkide sissekande dünaamika uurimine Võrtsjärve vesikonnas (1.01.2010−31.12.2013)", Sergei Jurtšenko, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Keemia Instituut.
ETF8373
Glüfosaadi jääkide sissekande dünaamika uurimine Võrtsjärve vesikonnas
Annual dynamics of leaching of glyphosate residues to Lake Võrtsjärv
1.01.2010
31.12.2013
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.9. Keskkonnaohtlikke aineid käsitlevad uuringudT270 Keskkonnatehnoloogia, reostuskontroll1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)34,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP300 Analüütiline keemia 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)33,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.6. PõllumajandusteadusB390 Taimekasvatus, aiandus, taimekaitsevahendid, taimehaigused 4.1. Põllumajandus, metsandus, kalandus ja nendega seonduvad teadused (agronoomia, loomakasvatus, kalakasvatus, metsakasvatus, aiandus jne.)33,0
PerioodSumma
01.01.2010−31.12.2010216 000,00 EEK (13 804,92 EUR)
01.01.2011−31.12.201113 804,80 EUR
01.01.2012−31.12.201213 804,80 EUR
01.01.2013−31.12.201313 804,80 EUR
55 219,32 EUR

Glüfosaadil põhinevate herbitsiidide ulatuslik kasutamine kogu maailmas vajab tähelepanelikku jälgimist, kuna need võivad kanduda maismaalt ka veekeskkonda. Glüfosaati ja selle metaboliiti aminometüülfosfoonhapet (AMPA) võib pinnasest ja veekogude settest leida ka aastaid peale nende kasutamise lõpetamist. Mitu aastakümmet usuti, et glüfosaadsed herbitsiidid on inimesele ja keskkonnale ohutud, kuid värskemad uurimused seavad selle kahtluse alla. Uuemad andmed näitavad, et glüfosaadil võivad olla ökotoksikoloogilised mõjud ja potentsiaal bioakumuleeruda. Teadmised glüfosaadi kandumise kohta põhja- ja pinnavette ning selle mõjust vee kvaliteedile on väikesed. Üllataval kombel ei toimu glüfosaadi ega AMPA taseme jälgimist ei pinna- aga põhjaveest ega pole ka Eestis olemas ühtegi laborit, mis oleks võimeline neid jääke keskkonnaproovidest mõõtma. Käesoleva uurimuse eesmärk on välja selgitada Võrtsjärve jõgede kaudu sisse ja välja kanduva glüfosaadi ja AMPA aastane dünaamika. Lisaks teostatakse mõõtmisi järve valgalal, et välja selgitada olulised faktorid, mis mõjutavad glüfosaadi sidumist, lagunemist ja väljalekkimist pinnasest, settest ja veest. Kirjandusest on teada tegurid, milledel on nendele protsessidele suur mõju ning mida uurimuse käigus mõõdetakse ja jälgitakse (sademete hulk, temperatuur, mulla lõimis, pH, hapnikusisaldus, Al, Fe ja Mn oksiidide sisaldus, fosfaatide hulk, orgaanilise aine sisaldus, biokeemiline hapnikutarve). Glüfosaat ja AMPA ekstraheeritakse ja kontsentreeritakse proovidest tahke-faasi ekstraktsiooni (SPE) abil ning mõõdetakse LC-MS meetoditega. Töö hüpoteesid on järgmised: (1) glüfosaat laguneb kiiremini looduslikes vetes, mis sisaldavad rohkem orgaanilist ainet; (2) glüfosaadi väljalekkimine toimub intensiivsemalt pinnase ja sette puhul, mis sisaldavad rikkalikult fosfaate ja vähem Al ja Fe oksiide; (3) enne Võrtsjärve jõudmist on enamus glüfosaadist lagunenud ja jõgede suudmeala provides leitakse peamiselt AMPA-t; (4) suurim glüfosaadi ja AMPA sissekanne järve toimub sügisel, kui nende lagunemise kiirus on väike ja sademete hulk suur. Oodatav projekti tulemus lubab hinnata glüfosaadijääkide koormust Võrtsjärvele ja selle sõltuvust keemilistest ja füüsikalistest teguritest. Käesolev uurimus annab esmakordselt tulemusi glüfosaadi ja AMPA seondumise, lekkimise, lagunemise kiiruse ja koormuse dünaamika kohta Võrtsjärves ja on seega väga oluline riiklikul tasandil glüfosaadi seiramise strateegia väljatöötamisel.
The wide use of glyphosate to control weeds throughout the world requires that special attention be paid to its possible transport from terrestrial to aquatic environments. Glyphosate and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) can be detected from the soil and sediment even years after use. For decades glyphosate herbicides have been considered safe for humans and for the environment, but recent research has led to questioning this. New studies show that glyphosate can have ecotoxicological effects and has a potential for bioaccumulation. Knowledge about subsurface leaching and surface runoff of glyphosate as well as the importance of this transport as related to ground and surface water quality is scarce. Strikingly, glyphosate is not monitored in Estonia as there are no laboratories in Estonia that are able to measure glyphosate from the environment. The main goal of the project is to measure the dynamics of annual inflow and outflow of glyphosate and AMPA in L. Võrtsjärv. Additional measurements will be made on drainage area of the lake to find out the important factors that affect sorption, degradation and leachability of glyphosate in soil. Parameters, that have the biggest influence on the process (precipitation, temperature, pH, oxygen content, content of Al, Fe and Mn oxides, phosphates, organic matter (DOC, TOC) and biochemical oxygen demand (BOD) will be measured from water, sediment and soil. Glyphosate and AMPA will be extracted and concentrated from the samples with solid-phase extraction and measured with LC-MS methods. Work hypotheses: (1) glyphosate degrades more rapidly in waters with high content of organic matter; (2) leaching out of glyphosate is more intense in soils and sediments that are rich in phosphates and contain less Al and Fe oxides; (3) before reaching L. Võrtsjärv, glyphosate is intensively degraded and mainly AMPA is detected from the inflowing rivers; (4) the highest inflow of glyphosate residues takes place in late autumn, when degradation of residues is limited and the precipitation is high. The expected results of the project will enable to assess the load of glyphosate residues in L. Võrtsjärv and how the process is dependent from various chemical and physical parameters. This study will give the first results about the sorption, leaching, degradation speed and load dynamics of glyphosate and AMPA in L. Võrtsjärv and is thus very important at the national level to develop monitoring strategy for glyphosate.