För att kunna förstå orsaken till påvisade miljöproblem, eller förebygga problem som skulle kunna orsakas av kemiska bekämpningsmedel, krävs kunskap om vid vilka koncentrationer som olika bekämpningsmedel återfinns i miljön. Eftersom många kemiska bekämpningsmedel är toxiska även vid mycket låga koncentrationer, samt att de behöver kunna mätas i komplexa prover, krävs en mycket specialiserad analysutrustning samt kompetent och erfaren personal för att säkert kunna bestämma det enskilda bekämpningsmedlet vid tillräckligt låg koncentration.
Syftet med verksamhetsområdet är att i en svensk kontext långsiktigt utveckla provtagnings- och analysmetoder som möjliggör kvantitativ bestämning av relevanta kemiska bekämpningsmedel och nedbrytningsprodukter vid tillräckligt låga nivåer, i provmatriser som yt-, grund och regnvatten, sediment, luft och biota. Detta är ett viktigt stöd för forskning på området och en grundförutsättning för att kunna följa trender och förändringar av halter av kemiska bekämpningsmedel i miljön, vilket görs inom olika miljöövervakningsprogram. Verksamheten ska även bistå myndigheter såväl som andra verksamhetsområden inom CKB med kemisk analyskompetens.
Mycket av arbetet inom verksamhetsområdet består av löpande arbete med att hålla en hög kvalitet i analyserna och att ge stöd till olika interna och externa projekt. Nedan beskrivs några större utvecklingsarbeten.
Fyra nya substanser, alla metaboliter (transformationsprodukter) inkluderades i befintliga multimetoder under slutet av 2023. Tre av de fyra ämnena som inkluderades under 2022, isofetamid, pyraflufenetyl och dimetenamid-p, har nu godkänts inom ackrediteringen.
Som bakgrund till inkluderingen av de fyra metaboliterna ligger en genomgång för att identifiera metaboliter (transformationsprodukter) som kan vara relevanta att analysera i svenskt yt- och grundvatten som CKB gjort, finansierat av Naturvårdsverket. Läs mer under Miljöövervakning.
Under arbetet med TIMFIE Max-projektet väcktes tanken att kunna samla ett helvattenprov med TIMFIE, men utan extraktion i fält. Vattnet som samlas i sprutan skulle då kunna analyseras för olika substanser på samma sätt som andra vattenprover som inkommer till OMK laboratoriet. I dagsläget ingår inte lika många substanser i analyserna från den vanliga TIMFIE-provtagningen. Nu pågår metodutveckling för att från TIMFIE-sprutan försöka återställa ett vatten som motsvarar helvatten. I en fältstudie under 2023 utfördes denna nya TIMFIE-provtagning parallellt med vanlig TIMFIE (med extraktion i fält) samt den ordinarie provtagning inom miljöövervakningsprogrammet i Skivarpsån och Vege å (där det idag används momentan provtagning). Utvärdering av data pågår och troligen kommer kompletterande försök behöva göras. Det långsiktiga målet med studien är att kunna ersätta momentanprovtagning med tidsintegrerad provtagning, baserad på TIMFIE, i dessa lokaler.
Publikationer om TIMFIE:
Både den tidsstyrda provtagningen som utförs rutinmässigt i de fyra typområdena och TIMFIE-provtagning ger ett mått på medelkoncentrationen av olika ämnen under en eller två veckors tid, och uppskattar därmed kronisk exponering. Ser man till riskerna för akvatiska organismer är det även viktigt att försöka uppskatta de maximala koncentrationerna av olika ämnen, vilket förväntas kunna sammanfalla med höga vattenflöden i samband med kraftigt regn.
Syftet med detta projekt är att ta fram en liten, flexibel pumputrustning som aktiveras vid en viss höjning av vattennivån och därefter tar tre tidsintegrerade prover. Målet är att provta den första flödestoppen från fälten, ”first flush from field”, och provtagaren kallas därför F4. Med hjälp av en projektanställd tekniker har några F4-provtagare tagits fram. Arbetet har bland annat innefattat CAD-ritning, 3D-skrivning, koppling/lödning av elektronik och programmering av en styrkrets från Aurdino. Möjligheten finns nu att programmera provtagning av tre på varandra följande prover, initierat av en nivåkontakt. Vattnet pumpas genom fastfaskolonner av samma typ som används för TIMFIE-provtagare och som efter provtagningen hanteras enligt samma metod som TIMFIE. F4-provtagaren kommer nu att testas i fält.
Vissa växtskyddsmedel godkända för användning i Sverige är så polära att de inte går att inkludera i de befintliga analysmetoderna som används inom den nationella miljöövervakningen. Tillväxtreglerare är en viktig grupp där flera av ämnena är mycket polära. Användningen av dessa är stor bland annat i prydnadsväxtodling i växthus. I screeningen av växtskyddsmedel i vattendrag som avvattnar växthusområden i södra Sverige 2017-2018 (CKB rapport 2019:1) visade användarundersökningen att de två medel som användes mest frekvent var daminozid och klormekvat. Tillväxtreglerare används även inom jordbruket på till exempel stråsäd.
Mycket polära ämnen kan även finnas inom andra grupper av växtskyddsmedel och dessutom finns det transformationsprodukter som är små och polära vilket gör att utvecklandet av en metod för att kunna analysera denna typ av ämnen kan komma till användning i flera olika sammanhang.
En ny extraktionsmetod baserad på två olika, seriekopplade jonbytarkolonner och en ny LC-MS/MS-metod har nu tagits fram inom ramen för ett projekt finansierat av Naturvårdsverket. Både extraktionen och kromatografin bygger på polära interaktioner med ämnena vilket leder till större känslighet för variationer i vattenmatriserna jämfört med de andra OMK-metoderna som baseras på lipofila interaktioner.
Metoden kommer att testas på ett antal prover från den nationella miljöövervakningen under 2024.
En kort underlagsrapport har skickats till Naturvårdsverket:
CKB medverkar i två olika forskningsprojekt som rör pollinatörers exponering för bekämpningsmedel. Vår främsta uppgift i båda projekten är att utveckla analysmetoder för kemiska analyser av bekämpningsmedel i olika matriser och att genomföra alla analyser i projekten.
Ett stort EU-projekt som är ett samarbete mellan Sverige (LU, SLU), Danmark, Polen, Italien, m.fl., syftar till att bättre förstå vilka risker som bekämpningsmedel utgör för olika grupper av pollinerande insekter. Detta innebär analys av en del nya provmatriser, vid sidan av pollen och honungsbin ska även humlor, fjärilar, blomflugor, malar och jordprover analyseras. Detta innebär en hel del metodutveckling och validering utöver analys av de faktiska proverna från studien.
Provtagning görs i Sverige men också i Polen och Italien vilket gör att substanser som används i dessa länder just nu testas in i våra metoder.
Syftet med projektet som är finansierat av NKE under Nordiska ministerrådet är att öka kunskapen om pollinerande insekters exponering för olika växtskyddsmedel i odlingslandskapet. Detta kommer att göras genom analyser av växtskyddsmedelshalter i pollen som samlats in av honungsbin i sammanlagt sex lokaler i Sverige, Norge och Litauen under sommaren 2024. Pollenet kommer också att identifieras till växtursprung av samarbetspartners på Lunds universitet för att ge en ökad förståelse för källan till växtskyddsmedelsexponeringen. Resultaten kommer att vara värdefulla inom registreringsprocessen för godkännande av växtskyddsmedel genom att ge återkoppling på exponeringsberäkningarna inom terrestra miljön. Dessutom kan projektet utgöra grunden för, och ses som ett pilotprojekt till, en mer långsiktig miljöövervakning av växtskyddsmedel i terrester miljö. Projektet initierades av Kemikalieinspektionen och leds av CKB med deltagande av Lunds universitet, Norsk institutt för bioekonomisk forskning och Nature Research Centre, Litauen.
För att kunna förstå orsaken till påvisade miljöproblem, eller förebygga problem som skulle kunna orsakas av kemiska bekämpningsmedel, krävs kunskap om vid vilka koncentrationer som olika bekämpningsmedel återfinns i miljön. Eftersom många kemiska bekämpningsmedel är toxiska även vid mycket låga koncentrationer, samt att de behöver kunna mätas i komplexa prover, krävs en mycket specialiserad analysutrustning samt kompetent och erfaren personal för att säkert kunna bestämma det enskilda bekämpningsmedlet vid tillräckligt låg koncentration.
De flesta moderna bekämpningsmedel bryts ned relativt snabbt i miljön, ofta till mindre toxiska nedbrytningsprodukter, men i vissa fall är även nedbrytningsprodukterna toxiska och därmed intressanta. För att kunna skatta de olika bekämpningsmedlens totala påverkan på miljön krävs alltså även metoder för att kunna mäta vissa av dessa relevanta nedbrytningsprodukter vid låga koncentrationer.
Ett avgörande steg i den analytiska processen är representativ provtagning, att det prov man samlar in också kan ge svar på den fråga man ställer. Ofta är det av intresse att veta den genomsnittliga koncentrationen i vattnet under en viss tid. En annan viktig frågeställning, inte minst för att värdera biologiska risker, är vilka maximala koncentrationer de olika bekämpningsmedlen uppnår och hur länge dessa nivåer håller i sig, till exempel i samband med höga flöden efter kraftigt regn. Förutom inom miljöövervakningens typområden, där tidsintegrerade prover tas, används i dagsläget ofta momentanprovtagning vilken endast avspeglar förhållandena just vid provtagningsögonblicket. Det finns således ett stort behov av nya, flexibla och billiga provtagningsmetoder som är designade att ge svar på de frågor som ställs inom exempelvis miljöövervakning och vattenförvaltning.