Umwandlung und Abbau von Pflanzenschutzmitteln in Böden Auswirkungen auf die Umwelt ; 22 Tabellen
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Enke im Georg-Thieme-Verl.
2000
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adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Allgemeine Angaben über Pflanzenschutzmittel (PSM)........... 1
1.1 Formulierung von Pflanzenschutzmitteln .................... 2
1.2 Kombinationspräparate mit „Synergisten oder mit „Safenern ........ 3
1.3 Zulassungsverfahren und Toxizitätsprüfung................... 4
1.4 Produktionszahlen und Aufwandmengen, Export und Import,
zeitliche Entwicklungen von Pflanzenschutzmitteln............... 6
2 Wirkungsweise und Wirkungsmechanismen von PSM auf Zielorganismen 10
2.1 Wirkung von Herbiziden auf Pflanzen...................... 10
2.1.1 Einsatz von „Safenern zur Aufhebung der Herbizidwirkung
bei Nutzpflanzen ......................... 18
2.2 Wirkungsmechanismen von Insektiziden auf Insekten ............. 21
2.3 Wirkungsweisen von Fungiziden auf Pilze ................... 26
2.3.1 Wirkmechanismen nichtsystemischer Fungizide............. 27
2.3.2 Wirkmechanismen systemischer Fungizide ............... 29
3 Verhalten von Pflanzenbehandlungsmitteln in der Umwelt......... 34
3.1 Verweilzeiten und Akkumulation ........................ 35
3.2 Einflüsse der Bodeneigenschaften auf Persistenz und Verweildauer von PSM . 39
3.2.1 Einfluss klimatischer Faktoren auf den Abbau ............. 39
3.2.2 Einfluss bodeneigener Parameter auf den Abbau ............ 41
3.2.3 Umwandlungsraten von Pflanzenschutzmitteln im Boden:
Vergleich von Labor- und Feldstudien.................. 42
3.2.4 Transport und Verlagerung im Boden .................. 46
3.3 Einfluss biologischer Parameter auf den Abbau................. 53
3.3.1 Menge an mikrobieller Biomasse und ihr Aktivitätszustand ...... 53
3.3.2 Verteilung der mikrobiellen Population in Böden............ 54
3.3.3 Einfluss der Rhizosphäre......................... 55
3.4 Beschleunigter Abbau bei wiederholter Applikation von PSM......... 57
4 Stoffwechsel und Stoffwechselwege des mikrobiellen Abbaues
von Natur- und Fremdstoffen in Böden.................... 63
4.1 Allgemeine Aktivitäten der Mikroorganismen im Abbau von Naturstoffen . . 63
4.1.1 Arten des Abbaues ............................ 64
4.1.2 Mikrobieller Abbau von Aromaten und Phenolen............ 65
4.2 Aktivitäten der Mikroorganismen für den Abbau chlorierter,
nitrierter oder sulfurierter Verbindungen..................... 71
4.2.1 Metabolismus und Cometabolismus................... 72
4.2.2 Übertragbarkeit von Eigenschaften, die zum beschleunigten Abbau
von PSM und anderen Fremdstoffen führen kann............ 74
5 Biotische und abiotische Abbauwege ausgewählter Vertreter
von Pflanzenschutzmitteln........................... 78
5.1 Allgemeine Untersuchungsmethoden ...................... 78
VIII Inhaltsverzeichnis
5.2 Wichtige, den Abbau einleitende Reaktionen .................. 79
5.2.1 Hydrolytische Reaktionen ........................ 79
5.2.2 Oxidative Spaltung von Alkyl-Gruppen ................. 84
5.2.3 Oxidations- und Hydroxylierungsreaktionen............... 84
5.2.4 Redoxreaktionen ............................. 84
5.2.5 Photolytische Reaktionen......................... 85
5.2.6 Dehalogenierungsreaktionen....................... 86
5.3 Beispiele des mikrobiellen Abbaus von Herbiziden............... 88
5.3.1 Chlorierte Phenoxycarbonsäure-Herbizide................ 88
5.3.2 Herbizide mit Harnstoff-, Carbamat- und Amid-Strukturen....... 93
5.3.3 Herbizide mit Benzonitril-Strukturen .................. 106
5.3.4 Symmetrische und asymmetrische Triazin-Herbizide.......... 106
5.3.5 Die Chloracetamid-Herbizide Metolachlor und Metazachlor...... 109
5.3.6 Die Organophosphor-Herbizide Glyphosat und Glufosinat....... 110
5.4 Beispiele des mikrobiellen Abbaus von Insektiziden .............. 115
5.4.1 Organochlor-Insektizide ......................... 115
5.4.2 Phosphorsäureester- und Carbamat-Insektizide ............. 121
5.4.3 Neonicotinoide als Insektizide...................... 128
5.4.4 Natürliche und synthetische Pyrethroide................. 129
5.4.5 Hemmstoffe der Chitin-Biosynthese (Benzoylphenylharnstoffe) .... 132
5.4.6 Bioinsektizide............................... 134
5.5 Beispiele des mikrobiellen Abbaus von Fungiziden............... 143
5.5.1 Beispiele für den Abbau nichtsystemischer oder schwach systemischer,
protektiver Fungizide........................... 143
5.5.2 Beispiele für den Abbau systemischer Fungizide ............ 150
5.6 Natürliche Resistenz der Pflanzen und resistenzfördernde Wirkstoffe...... 158
6 Sorption und Bindung von PSM und ihren Rückständen
an Bodenbestandteile.............................. 164
6.1 Zeitlicher Verlauf der Bildung sortierter Rückstände.............. 166
6.2 Analytische Methoden zur Untersuchung nichtextrahierbarer
PSM-Rückstände................................. 171
6.3 Abbau, Transport und Pflanzenaufnahme „gebundener PSM-Rückstände . . 175
6.4 Festlegung von Pestizid-Rückständen in Pflanzen und Auswirkungen
auf deren Abbau in Böden............................ 181
6.4.1 Bioverfügbarkeit gebundener Rückstände aus Pflanzen
für Regenwürmer oder höhere Tiere................... 182
6.4.2 Auswirkungen auf den Abbau im Boden ................ 184
7 Erfassung ökotoxikologischer Nebenwirkungen von
Pflanzenschutzmitteln auf das Bodenleben und dessen Funktionen .... 190
7.1 Bewertung von Einflüssen auf die mikrobielle Biomasse im Boden
und deren Aktivitäten für den C-Umsatz .................... 192
7.1.1 Bestimmung der Zusammensetzung von Populationen
der Bodenmikroorganismen ....................... 194
7.1.2 Wirkung von PSM auf enzymatische Aktivitäten ............ 196
7.2 Auswirkungen auf den Umsatz von Stickstoff und Stickstoff-Verbindungen . . 198
7.3 Auswirkungen auf Artenzahl und Artenzusammensetzung von Bodentieren . . 200
7.4 Schlussfolgerungen................................ 200
Sachverzeichnis .................................... 206
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