Leaching of plant protection products to field ditches in the Netherlands : Development of a PEARL drain pipe scenario for arable land

Abstract

In de Nederlandse toelatingsbeoordeling voor gewasbeschermingsmiddelen wordt de blootstelling van waterorganismen te eenzijdig berekend. In de huidige beoordeling wordt namelijk geen rekening gehouden met belasting van het oppervlaktewater via drainagesystemen in de bodem van landbouwpercelen. Het RIVM heeft daarom in samenwerking met Wageningen UR een scenario ontwikkeld waarin wel rekening wordt gehouden met deze drainage. Dat is nodig om de toelatingsbeoordeling beter overeen te laten komen met Europese toelatingsprocedures voor dergelijke stoffen, waarin drainage al langer wordt meegenomen. Drainage via scheuren in kleigronden Drainage vindt vooral plaats via scheuren in kleigronden. Dergelijke scheuren ontstaan als de bodem uitdroogt en vervolgens krimpt. Het Nederlandse model PEARL, dat in de Nederlandse toelating van gewasbeschermingsmiddelen wordt gebruikt, hield nog geen rekening met drainage via scheuren. Het model is daarom uitgebreid met een module om stroming via kleischeuren te berekenen. Het nieuwe model is getoetst aan metingen. Hierbij bleek het model de stroming via kleischeuren goed te berekenen. Stofeigenschappen blijven belangrijk Net als in de oude versie van het model is de drainage van gewasbeschermingsmiddelen afhankelijk van de eigenschappen van het middel. Stoffen die langzaam afbreken en stoffen die slecht binden aan de bodem spoelen het meest uit. Omdat bij stroming via kleischeuren de bodem gepasseerd wordt, is de afhankelijkheid van stofeigenschappen in het nieuwe model echter minder groot.

In the current Dutch authorisation procedure for calculating exposure of surface water organisms to plant protection products, deposition of drift is considered to be the only source. Drainage from agricultural fields is being ignored. Because drainage may be an important source for exposure of water organisms, RIVM, Wageningen UR and the Board for the authorisation of plant protection products and biocides derived a new procedure in which drainage is included. The update of the current procedure was initiated by the Dutch government to bring the Dutch procedure more in line with the EU procedure, which already takes account of drainage. Cracking clay soils A large part of the drainage may occur via cracks in the soil resulting from clay shrinking upon drought. The PEARL model was extended with a module to account for this preferential flow route and tested against field data. PEARL appeared to be able to simulate the preferential flow processes reasonably well. Substance properties still important Calculations for a number of hypothetical substances showed that sorption and degradation still play an important role in the leaching of these substances. Substances with a longer half-life and a lower sorption coefficient show the highest leaching potential. The effect of the substance properties is, however, less pronounced than in a situation without cracks, because most of the active layer of the soil is bypassed.