Other language confidence: 0.5715072023205929
Development of insecticide resistance in insect pest species is one of the main threats of agriculture nowadays. The cotton bollworm, Helicoverpa armigera, is the noctuid species possessing by far the most reported cases of insecticide resistance worldwide, correlated with one of the widest geographical distributions of any agricultural pest species. This turns H. armigera into an adequate model to study resistance mechanisms in detail. The main mechanisms underlying insecticide resistance are target side insensitivity and metabolism, mainly due to carboxylesterases and cytochrome P450 monooxygenases. Just recently, the resistance mechanism of an Australian H. armigera strain toward the pyrethroid fenvalerate was ascribed to a single P450, CYP337B3. CYP337B3 is a naturally-occurring chimera between CYP337B2 and CYP337B1 evolved by an unequal crossing-over event. This enzyme had acquired new and exclusive substrate specificities resulting in the detoxification of fenvalerate. This is the first known case of recombination as an additional genetic mechanism, besides over-expression and point mutation, leading to insecticide resistance. Therefore, CYP337B1, CYP337B2, and CYP337B3 are ideal candidates for studying structure-function relationships in P450s. The project aims to characterize amino acids that are crucial for the activity of CYP337B3 toward detoxification of fenvalerate. Additionally, cross-resistance conferred by CYP337B3 enables the determination of common structural moieties of pyrethroids favoring detoxification by CYP337B3 and those leading to resistance breaking. Pyrethroids with identified resistance breaking moieties could be used to control even pyrethroid-resistant populations of H. armigera. Another advantage of this system is the conferment of insecticide resistance by CYP337B3 that is not restricted to Australia but seems to be a more common mechanism as recently revealed by the finding of the chimeric P450 in a cypermethrin-resistant Pakistani strain. To shed light on the contribution of CYP337B3 to pyrethroid resistance of H. armigera and even closely related species worldwide, field populations from different countries will be screened by PCR for the presence of CYP337B3 and its parental genes. If applicable, the allele frequency of CYP337B3 will be determined being a convenient method to conclude the resistance level of the tested populations. Finally, the project will result in advising farmers on the control of populations of H. armigera and related species possessing CYP337B3. This will even become more important due to the climate change allowing H. armigera to spread northward including central Europe, where H. armigera is not yet able to survive wintertime.
Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.
Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.
Der Datensatz enthält die statistischen Kennzahlen (z.B. Mittelwert, Maximum) für bis zu 250 Messstellen in Fließ- und Übergangsgewässern (LAWA Messstellennetz - Link siehe INFO-LINKS) sowie Angaben zu den Messstellen. Die Daten sind Grundlage für die Anwendung (Dashboard) "Schadstoffkonzentration in Fließgewässern" (Link siehe INFO-LINKS) . Grundlage für die Auswertungen sind die rechtlich vorgegebenen Umweltqualitätsnormen (UQN) für Konzentrationen in Wasser, die in der Oberflächengewässerverordnung (Link siehe INFO-LINKS) festgeschrieben sind.
Die hier dargestellten Diagramme zeigen die Auswertungen für bis zu 250 Messstellen in Deutschlands Flüssen (LAWA Messstellennetz - Link siehe INFO-LINKS). Grundlage für die Auswertungen sind die Umweltqualitätsnormen (UQN) für Konzentrationen in Wasser (Oberflächengewässerverordnung - Link siehe INFO-LINKS). Die Datengrundlage steht in der Anwendung (Dashboard) als Download (EXCEL-Datei) zur Verfügung. Die Gesamtauswertung aller Messstellen pro Stoff ist zusätzlich in Karten dargestellt (Download).
Hitzfeld, Kristina L; Aldrich, Annette; Barth, Sofia N; Buijs, Simon; Duffek, Anja; Duquesne, Sabine; Ganz, Vera; Hein, Arne; Hillebrand, Marcus; Holmes, Breanne E.; Koschorreck, Jan; Lahr, Joost; Meier, Christiane; von der Ohe, Peter C.; Schaffer, Mario; Smit, Els; Ziegler, Korinna; Weisner, Oliver Springer Nature Pyrethroids represent a class of highly potent insecticides characterised by their widespread use, extreme toxicity to non-target aquatic organisms, complex regulatory status, and the unique challenges they pose for environmental monitoring and risk assessment. With cypermethrin already listed as a priority substance under the Water Framework Directive (WFD), and four additional pyrethroids now designated as such, this review aims to raise awareness of key issues related to the regulation, use, and monitoring of pyrethroids in order to reduce the contamination of surface waters. For this purpose, we evaluated measured pyrethroid concentrations in surface waters from different selected monitoring programs in Europe, and derived suggestions for environmental quality standards (EQS) where these were unavailable. Our analysis shows that the current analytical methods are still largely inadequate, as in most European countries the limits of quantification (LOQ) are too high to reliably assess compliance with EQS for pyrethroids. Where concentrations could be quantified with a sufficiently low LOQ, exceedances of the respective EQS were frequently observed, thus supporting the proposed inclusion of bifenthrin, deltamethrin, esfenvalerate, and permethrin on the list of priority substances under the WFD. Moreover, our analysis reveals that monitoring limitations prevent evaluations whether other pyrethroids, such as cyfluthrin, λ-cyhalothrin, etofenprox, tefluthrin, and transfluthrin, pose similar threats to surface water quality. In order to meet WFD surface water quality goals while maintaining the availability of pyrethroid insecticides, urgent and coordinated action is needed by all stakeholders involved in their regulation, use and monitoring. We recommend the following key measures: (i) reducing the use of pyrethroids and emissions to surface waters, (ii) investing in improved routine analytical capability, and (iii) harmonising pyrethroid regulations as well as promptly integration of new knowledge. doi.org/10.1186/s12302-025-01249-9
Dierkes, Georg; Schmidt, Susanne; Meier, Christiane; Ziegler, Korinna; Koschorreck, Jan; Wick, Arne Environ Sciences Europe, online: 25. Januar 2025 Background Due to their intrinsic biological activity biocides can pose an unintended threat to various aquatic organisms. Monitoring data on the spatial distribution and temporal trends are needed to evaluate potential risks and the effectiveness of mitigation measures, but these are scarce for biocides in aquatic environments. In particular, even though many biocides tend to sorb to particles, there are only few studies investigating the contamination of suspended particulate matter (SPM). The aim of this study was to obtain an overview of the temporal trends of selected biocides in SPM using German rivers as an example. For this purpose, SPM from the German Environmental Specimen Bank was used for a retrospective trend assessment of a broad spectrum of biocides in integrated SPM samples (yearly composite) in six large German rivers between 2008 and 2021. Results Overall 16 of 23 analyzed biocides were found, whereof 10 substances were detected in all samples. Highest concentrations were found for quaternary ammonium compounds (QACs, the sum of four analyzed QACs were up to 8.7 µg/g) and methyl-triclosan (up to 280 ng/g), a transformation product of the bactericide triclosan. Considerably lower concentrations in the range of 0.08 to 88 ng/g and < 0.03 to 13 ng/g were detected for azoles and triazines, respectively. The pyrethroid permethrin, which is highly toxic to aquatic organisms (invertebrates: NOEC = 0.0047 µg/L; fish: NOEC = 0.41 µg/L) as well as to sediment-dwelling organisms (Chironomidae: LC50 = 2.1 mg/kg and NOEC 0.1 mg/kg), was detected at several sampling sites (up to 11.2 ng/g). Concentrations of the other analyzed pyrethroids were below the respective quantification or detection limits. In general, for most compounds, concentrations were higher for locations with higher wastewater proportion, but overall no clear differences in biocide concentration pattern between the different sampling locations were observed. For cybutryne and triclosan significant decreasing concentration trends were observed. This is consistent with regulatory use restrictions and confirms their effectiveness. For benthic organisms a toxicological risk from the individual azole fungicides and QACs seems to be low. Conclusions Explicit differences between sampling sites and temporary changes in local concentrations indicate regional variations of biocide emissions which hamper identification of long-term concentration trends. Moreover, time trends could be affected by remobilization of legacy contamination from contaminated sites. Hence, for biocides a continuous long-term monitoring is crucial to identify the effectiveness of recent restrictions and mitigation measures. doi.org/10.1186/s12302-025-01053-5 Overview of SPM sampling sites. The red dots represent the sampling sites for this study (Rehlingen/Saar 2008–2021, Koblenz/Rhine 2008–2021, Bimmen/Rhine 2008–2021, Zehren/Elbe 2013–2021, Jochenstein/Danube 2009–2021, Dessau/Mulde 2008–2021, Wettin/Saale 2008–2021). Catchment area in km2, population in million inhabitants (2017), averaged discharge (2008–2021) in m3/s.
Pyrethroide sind eine Gruppe hochtoxischer Pestizide, die nicht nur als Insektizid in der Landwirtschaft, sondern auch zur Schädlingsbekämpfung im Haushalt oder als Arzneimittel gegen Parasiten eingesetzt werden. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften sind Pyrethroide in Umweltmedien jedoch nur mit großem technischem Aufwand nachweisbar. So kommt es, dass ihre analytischen Bestimmungsgrenzen in vielen Monitoringkampagnen über den relevanten Grenzwerten liegen und Risiken für die Umwelt nicht erkannt werden können.Das Umweltbundesamt ist zuständig für die Umweltrisikobewertung von Wirkstoffen und Produkten, die in Deutschland als Pestizide und Arzneimittel verfügbar sind. Pyrethroide fallen bei der Bewertung in den Zulassungsverfahren auf, weil sie schon in kleinsten Mengen hochgiftig für Insekten sind und so zum Beispiel die Ökosysteme an Land und in Gewässern schädigen können. Gleichzeitig werden durch Verbote anderer Wirkstoffe immer mehr pyrethroidhaltige Mittel eingesetzt, ohne dass deren Eintrag und Verteilung in der Umwelt in Deutschland routinemäßig untersucht wird. Messungen aus der Schweiz und den Niederlanden weisen jedoch darauf hin, dass Pyrethroide eine enorme Belastung für Bäche und Flüsse darstellen. Aus Sicht des Umweltbundesamtes ist es daher dringend erforderlich Pyrethroide in den Fokus der Umweltüberwachung zu rücken, um das Ausmaß ihres Vorkommens in der Umwelt und ihren Beitrag zur Biodiversitätskrise zu klären. Bislang fehlt eine belastbare und repräsentative Datenbasis, auf deren Grundlage Maßnahmen zur Verringerung des Eintrags abgeleitet und bewertet werden können. Dieser Vortrag wird einen Überblick über die Umweltrisikobewertung von Pyrethroiden, mögliche Eintragspfade in, sowie Risiken für die Umwelt geben. Die Herausforderungen, die diese Stoffgruppe mit sich bringt, werden aufgezeigt und aktuelle Projekte vorgestellt. Insbesondere neuere Aktivitäten zum Umweltmonitoring und die dabei erhaltenen Daten deuten darauf hin, dass Pyrethroide in Zulassung, Anwendung, Forschung und Monitoring deutlich mehr Aufmerksamkeit bekommen sollten. Quelle: Autorinnen*Autoren
<p> <p>Bis 2030 soll laut Entwurf einer neuen EU-Verordnung der Pestizideinsatz halbiert werden. Überprüft werden soll das Ziel mit der Verkaufsmenge der Pestizide. Aus Sicht des UBA ist die dabei verwendete Methode irreführend, da nicht mehr genehmigte Wirkstoffe rückwirkend und zu hoch gewichtet werden. Abnehmende Verkaufszahlen würden so eine Trendabnahme anzeigen, die auf dem Acker nicht stattfindet.</p> </p><p>Bis 2030 soll laut Entwurf einer neuen EU-Verordnung der Pestizideinsatz halbiert werden. Überprüft werden soll das Ziel mit der Verkaufsmenge der Pestizide. Aus Sicht des UBA ist die dabei verwendete Methode irreführend, da nicht mehr genehmigte Wirkstoffe rückwirkend und zu hoch gewichtet werden. Abnehmende Verkaufszahlen würden so eine Trendabnahme anzeigen, die auf dem Acker nicht stattfindet.</p><p> <p><em>Die SUR: Ein Wendepunkt zu einer nachhaltigen Landwirtschaft?</em></p> <p>Am 24. Oktober 2023 stimmte der Umweltausschuss des EU-Parlaments über eine neue Verordnung ab, die den Pestizideinsatz bis 2030 halbieren soll (Sustainable Use Regulation – SUR). Dazu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Präsident Dirk Messner: „Der Erhalt der Artenvielfalt ist neben der Klimakrise die größte Herausforderung der Menschheit. Das Gelingen der SUR-Verordnung entscheidet darüber, ob wir dem Artensterben im Agrarraum etwas entgegensetzen. Die nun im Ausschuss abgestimmte Position hat aber noch entscheidende Schwachstellen, allen voran die Methode, mit der der Fortschritt gemessen werden soll. Hier sollte nachgebessert werden.“</p> <p><em>Eine Pestizidreduktion auf dem Papier schützt die Umwelt nicht </em></p> <p>Um zu überprüfen, ob der Pestizideinsatz bis 2030 auch wirklich halbiert wird, sieht die SUR- Verordnung derzeit den Harmonised Risk Indicator (HRI1 nach Annex 1) vor. Dieser <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> wird auch von Europäische Kommission und jetzt dem Umweltausschuss des Europäischen Parlaments befürwortet. Er ist aus Sicht des UBA allerdings nicht geeignet, da er eine Abnahme des Pestizideinsatzes errechnet, wo real keine ist. Das würde den Sinn der geplanten Verordnung aushöhlen. Die Konsequenz: Das Artensterben im Agrarraum würde trotz guter Zahlen auf dem Papier in der Praxis nicht weiter verhindert. Diese Kritik am Indikator wurde vom <a href="https://eca.europa.eu/de/publications?did=53001">Europäischen Rechnungshof</a> und UBA bereits mehrfach vorgetragen.</p> <p><em>Geplante Messmethode muss korrigiert werden</em></p> <p>Dass der Indikator einzig auf den Verkaufsmengen basiert, ist wenig sinnvoll. Denn je wirksamer und damit auch giftiger ein Pestizid ist, desto geringer sind seine Einsatz- und Verkaufsmengen und damit sein rechnerischer Beitrag zum Gesamtrisiko. Die Folge ist: hochwirksame und giftige Insektizide fließen kaum in die Berechnung ein. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/herbizide">Herbizide</a> oder Wirkstoffe natürlichen Ursprungs hingegen, die in viel größeren Mengen eingesetzt werden müssen, um wirksam zu sein, dominieren den Trend. Stoffe wie Schwefel würden damit die Rangliste der gefährlichsten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pestizide">Pestizide</a> anführen und nicht etwa hochgiftige Insektizide, wie Pyrethroide.</p> <p>Statt wie beschrieben die Wirksamkeit und damit die Giftigkeit von Pestiziden zu berücksichtigen, werden die Verkaufsmengen mit nicht nachvollziehbaren Gewichtungsfaktoren multipliziert. Besonders gravierend die Auswirkung durch eine sehr hohe Gewichtung von nicht-genehmigten Wirkstoffen. Denn bei Wirkstoffen, die ihre Genehmigung verlieren, gehen die Verkaufszahlen stark zurück. Diese zurückgehenden Verkaufszahlen werden nun rückwirkend deutlich höher gewichtet: Für die Jahre vor Genehmigungsende – in denen der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/stoff">Stoff</a> noch viel verkauft wird – ergibt sich so ein überproportional hohes berechnetes Risiko. Ab dem Tag, an dem die Genehmigung ausläuft und die Verkaufszahlen heruntergehen, nimmt das berechnete Risiko schlagartig ab. Dieser Rückgang schlägt als enormer Erfolg der Pestizidreduktion zu Buche, geht allerdings einzig auf den übermäßig hohen Gewichtungsfaktor zurück (siehe Grafik).</p> <p>Das Ziel der SUR wäre damit auf dem Papier bereits kurz nach ihrer Verabschiedung erreicht, ohne dass real eine Senkung des Pestizideinsatzes stattfindet.</p> <p>Die Methode lässt sich einfach korrigieren: Verkaufsmengen von Wirkstoffen sollten nicht aufgrund ihrer auslaufenden Genehmigung stärker gewichtet werden. Zudem müssten die Verkaufszahlen der Wirkstoffe anhand ihrer spezifischen Wirksamkeit standardisiert werden. Weitere Informationen dazu finden Sie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/98559">hier</a>.</p> <p>Ob die neue EU-Verordnung ein Gewinn für Umwelt und Gesundheit ist, entscheidet sich also eher an der Wahl der Messmethode als an den festgesetzten Minderungszielen.</p> </p><p>Informationen für...</p>
As one of the core elements of the European Human Biomonitoring Initiative (HBM4EU) a human biomonitoring (HBM) survey was conducted in 23 countries to generate EU-wide comparable HBM data. This survey has built on existing HBM capacity in Europe by aligning national or regional HBM studies, referred to as the HBM4EU Aligned Studies. The HBM4EU Aligned Studies included a total of 10,795 participants of three age groups: (i) 3,576 children aged 6-12 years, (ii) 3,117 teenagers aged 12-18 years and (iii) 4,102 young adults aged 20-39 years. The participants were recruited between 2014 and 2021 in 11-12 countries per age group, geographically distributed across Europe. Depending on the age group, internal exposure to phthalates and the substitute DINCH, halogenated and organophosphorus flame retardants, per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs), cadmium, bisphenols, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), arsenic species, acrylamide, mycotoxins (deoxynivalenol (total DON)), benzophenones and selected pesticides was assessed by measuring substance specific biomarkers subjected to stringent quality control programs for chemical analysis. For substance groups analyzed in different age groups higher average exposure levels were observed in the youngest age group, i.e., phthalates/DINCH in children versus teenagers, acrylamide and pesticides in children versus adults, benzophenones in teenagers versus adults. Many biomarkers in teenagers and adults varied significantly according to educational attainment, with higher exposure levels of bisphenols, phthalates, benzophenones, PAHs and acrylamide in participants (from households) with lower educational attainment, while teenagers from households with higher educational attainment have higher exposure levels for PFASs and arsenic. In children, a social gradient was only observed for the non-specific pyrethroid metabolite 3-PBA and di-isodecyl phthalate (DiDP), with higher levels in children from households with higher educational attainment. Geographical variations were seen for all exposure biomarkers. For 15 biomarkers, the available health-based HBM guidance values were exceeded with highest exceedance rates for toxicologically relevant arsenic in teenagers (40%), 3-PBA in children (36%), and between 11 and 14% for total DON, Summe (PFOA + PFNA + PFHxS + PFOS), bisphenol S and cadmium. The infrastructure and harmonized approach succeeded in obtaining comparable European wide internal exposure data for a prioritized set of 11 chemical groups. These data serve as a reference for comparison at the global level, provide a baseline to compare the efficacy of the European Commission's chemical strategy for sustainability and will give leverage to national policy makers for the implementation of targeted measures. © 2023 The Authors
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 69 |
| Europa | 1 |
| Land | 23 |
| Wirtschaft | 16 |
| Wissenschaft | 11 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 6 |
| Daten und Messstellen | 18 |
| Förderprogramm | 42 |
| Gesetzestext | 6 |
| Text | 8 |
| unbekannt | 14 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 25 |
| Offen | 60 |
| Unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 77 |
| Englisch | 20 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 19 |
| Bild | 1 |
| Dokument | 2 |
| Keine | 54 |
| Webseite | 33 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 67 |
| Lebewesen und Lebensräume | 82 |
| Luft | 65 |
| Mensch und Umwelt | 88 |
| Wasser | 63 |
| Weitere | 79 |