A validation exercise of the SoilFug model using field runoff data from Rosemaund Farm (UK) is described. A comparison has been made of modelled and measured concentrations of several pesticides in surface water and soil during and after specific rain events following application. The field experiments were designed to obtain data on rainfall, outflows of water, pesticide application rates and concentrations in soil and water. The results were satisfactory for the undissociated pesticides (atrazine, carbofuran, dimethoate, isoproturon, lindane, simazine and trifluralin), whose concentrations in water were mostly predicted within an order of magnitude of measured data. The results for the dissociated pesticides (dichlorprop, MCPA, mecoprop) were less satisfactory, giving generally much higher predicted concentrations in water. The use of the SoilFug model is suggested for the calculation of predicted environmental concentrations (PECs) in water, since it generally produces acceptable results from a relatively small set of input data, most of which is generally available.

Rainwater and surface water from four sites in Germany (Bavaria and Lower Saxony) were analyzed for atrazine by enzyme immunoassay from June 1990 until October 1992. The limit of quantification of the immunoassay was 0.02 microgram per litre with a middle of the test at 0.2 microgram per litre. About 60% of the samples contained measurable amounts of atrazine. Seasonal trends were observed, with the highest concentration in the summer months of up to 4 microgram per litre for rainwater and up to 15 microgram per litre for surface waters. The highest concentrations were found in agricultural areas, while in the investigated national parks up to 0.56 microgram per litre could be detected in rain warer. This points to long-range atmospheric transport from agricultural areas to pristine national parks. Samples from forest stands usually showed higher atrazine concentrations than samples from open fields. Deposition rates of 10 - 50 microgram per m** (2) per year were observed in the national parks and 10 - 180 microgram per m** (2) per year at the agricultural sites. Comparison of results obtained by enzyme immunoassay and GC/MS showed a good correlation of r = 0.95.

Oberflaechengewaesser in ackerbaulich und mit Sonderkulturen genutzten Regionen sind in der Regel mit Pflanzenschutzmitteln kontaminiert. Die hoechsten Konzentrationen treten zur Zeit der Anwendung im Fruehjahr auf. Am haeufigsten werden Herbizide gefunden, andere Pflanzenschutzmittel-Gruppen spielen eine untergeordnete Rolle. Als Hauptursache wird der Oberflaechenabfluss (runoff) gesehen. Andere Eintragswege wie unbeabsichtigte Behandlung kleiner Gewaesser, Abdrift bei der Anwendung und Eintrag ueber die Atmosphaere und Drainagen spielen vermutlich eine untergeordnete Rolle; Drainagen koennen aber regional von grosser Bedeutung sein. Ueber die Rolle des Zwischenabflusses (interflow) liegen noch keine Untersuchungen vor. Der Austrag aus behandelten Flaechen wird unter "normalen" Bedingungen auf ca 1-2 % der eingesetzten Wirkstoffmenge geschaetzt. Am Beispiel eines Feldversuchs (Mais 12 % Hangneigung) mit den Herbiziden Terbuthylazin und Pendimethalin wird gezeigt, dass beim Oberflaechenabfluss des erste Niederschlagsereignis, das zu runoff fuehrt, den groessten Austrag hervorruft, wobei die Wirkstoffe mindestens 32 m aus der behandelten Flaeche transportiert werden. Die chemisch-physikalischen Eigenschaften der Wirkstoffe entscheiden darueber, ob der Abtransport vornehmlich ueber Wasser oder Sediment vonstatten geht. Fuer die Entwicklung effizienter Strategien zur Minimierung der Gewaesserbelastung ist eine bessere Kenntnis der zum Austrag von Pflanzenschutzmitteln fuehrenden Prozesse notwendig.

Belastungen von Oberflaechengewaesser koennen grundsaetzlich von kommunalen, industriellen und landwirtschaftlichen Einleitern ausgehen. Gewaesserbelastungen aus der Landwirtschaft durch N, P und Pflanzenbehandlungsmittel treten raeumlich und zeitlich differenziert auf. Das Ausmass der jeweiligen Belastung ist unterschiedlich hoch. Mengenmaessig werden die Eintraege vom Nitrat bestimmt. Kritische Konzentrationen und Frachten treten beim Phosphor und moeglicherweise bei Pflanzenbehandlungsmitteln auf. Die Belastungsursachen sind unterschiedlich. Die Ursachen der N-Eintraege sind mengen-, pflanzen- und verteilungsspezifisch. Phosphor entstammt der Erosion. Pflanzenbehandlungsmittel werden ueber die Erosion, direkt oder ueber das Grundwasser eingetragen. Verminderungsstrategien sind generell bekannt. Sie sind auf diese unterschiedlichen Ursachen abzustimmen.

Aus Sicht des Umweltbundesamtes waeren folgende Massnahmen geeignet, um den Eintrag von Pflanzenschutzmitteln aus dem landwirtschaftlichen Bereich in die Gewaesser zu verringern: 1. Die Landbewirtschaftung ist im Hinblick auf den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln u.a. so zu gestalten, dass die Zielvorgaben fuer Pflanzenschutzmittelwirkstoffe in oberirdischen Binnengewaessern zum Schutz der Trinkwasserversorgung, der aquatischen Lebensgemeinschaften und der Fischerei schrittweise eingehalten werden. 2. Der Hersteller ist verantwortlich fuer den Nachweis der oekotoxikologischen Unbedenklichkeit innerhalb der Bestimmungsgrenzen. 3. Verfahren des integrierten Landbaus sind moeglichst flaechendeckend anzuwenden. Die Aufwandmengen sind zu minimieren und fuer gewaesserrelevante Wirkstoffe ggf. bis auf Null zu senken, insbesondere wenn umweltschonende Verfahren bekannt sind, die einen aehnlich guten Pflanzenschutz erlauben. 4. Der oekologische Landbau belastet aufgrund weitgehend geschlossener Stoffkreislaeufe und einer guenstigeren Energiebilanz im Vergleich mit konventionellen Betrieben die Umwelt weitaus weniger und ist u.a. auch aufgrund des generellen Verzichts von naturfremden PSM-Wirkstoffen insbesondere in sensiblen Gebieten zu finden.