Abstract
The occurrence of relevant pesticides in the River Rhine and two of its tributaries is presented over a period of ten years. Trace determinations of 66 target pesticides and their metabolites in water from the River Main and the River Nidda were performed on continuously sampled wastewater and surface water utilizing different solid phase extraction protocols and detection by gas chromatography mass spectrometry, directly or after derivatization. The transport rates of pesticides in municipal wastewater treatment plant (WWTP) effluents and surface waters were determined from data obtained in 1994, and these show that WWTPs contribute significantly to the pesticide pollution in the surface water. A trial education program providing improved methodology, spraying equipment and support to farmers living close to a single WWTP lead to a drastic reduction (more than 90%) in the total pesticide transport caused by this WWTP.
During two extensive sampling campaigns in 1999 and 2000, mixed samples from a total of 106 (for 1999) and 35 (for 2000) WWTPs in agricultural used areas from Hesse (Germany) were investigated for selected priority pesticides and metabolites. In this case, the mitigation measures mentioned above were found to be unsuccessful overall, which is most likely attributable to less interaction with the pesticide users as compared to projects in small villages with high public attention.
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Abbreviations
- 50-P/90-P:
-
50-percentile/90-percentile
- AIPA:
-
Anthranilic acid isopropylamide
- AMPA:
-
Aminomethylphosphonic acid
- GC:
-
Gas chromatography
- GLY:
-
Glyphosate
- IPU:
-
Isoproturon
- LOD:
-
Limit of detection
- MS:
-
Mass spectrometry
- NPD:
-
Nitrogen phosphor detector
- n.d.:
-
No data
- PAC:
-
Phenoxyalkane carboxylates
- PU:
-
Phenyl ureas
- Rt:
-
Retention time
- SIM:
-
Single ion monitoring
- SPE:
-
Solid phase extraction
- WWTP:
-
Wastewater treatment plant
- LC:
-
Liquid chromatography
- GC:
-
Gas chromatography
- MS:
-
Mass spectrometry
- 2,4-D:
-
2,4-Dichlorophenoxy acid
- MCPA:
-
(4-Chloro-2-methylphenoxy)acetic acid
- MCPP:
-
Mecoprop; (RS)-2-(4-chloro-2-methylphenoxy)propionic acid
- 2,4,5-T:
-
2,4,5-trichlorophenoxy acid
References
Industrieverbands Agrar e.V. (2004) Jahresbericht 2003/2004. Industrieverbands Agrar e.V., Frankfurt am Main, Germany
Hock B, Fedtke C, Schmidt RR (1995) Herbizide – Entwicklung, Anwendung, Wirkungen, Nebenwirkungen, 1st edn. Georg Thieme Verlag, Weinheim
BVL (2004) List of authorized plant protection products in the Federal Republic of Germany (Date: 1st July 2004). Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL), Braunschweig
BMU (2005) Daten zur Entwicklung der Grundwasserbelastung durch Pflanzenschutzmittel (webpage). Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin (available at http://www.bmu.de/files/gewaesserschutz/downloads/application/pdf/pflanzenschutzmittel_grundwasser.pdf , last accessed 21st October 2005)
Seel P, Knepper TP, Gabriel S, Weber A, Haberer K (1996) Vom Wasser 86:247
Seel P, Knepper TP, Gabriel S, Weber A, Haberer K (1994) Vom Wasser 76:357
Kuhlmann B, Skark C, Zullei-Seibert N (2003) Vom Wasser 101:55
Stalikas CD, Konidari CN (2001) J Chromatogr A 907:1
Hu JY, Aizawa T, Magara Y (1999) Water Res 33:417
Mills GR (1998) J Chromatogr A 813:63
Curini R, Gentili A, Marchese S, Marino A, Perret D (2000) J Chromatogr A 874:187
Thurman EM, Ferrer I, Parry R (2002) J Chromatogr A 957:3
Bonnington LS, Barcelò D, Knepper TP (2003) J Mass Spectrom 38:1054
Hennion MC (1999) J Chromatogr A 856:3
Houben A, Meulenberg E, Noij T, Gronert C, Stoks P (1999) Anal Chim Acta 399:69
Nistor C, Emnéus J (1999) Waste Manage 19:147
Dinelli G, Vicari A, Bonetti A (1995) J Chromatogr A 700:195
Galletti GC, Bonetti A, Dinelli G (1995) J Chromatogr A 692:27
Dinelli G, Vicari A, Brandolini V (1995) J Chromatogr A 700:201
Liu J, Chao J, Jiang G, Cai Y, Liu J (2003) J Chromatogr A 995:21
Furlong ET, Burkhardt MR, Gates PM, Werner SL, Battaglin WA (2000) Sci Total Environ 248:135
Cao J, Liu J, Wen M, Liu J, Cai Y, Jiang G (2002) J Chromatogr A 955:183
Baskaran S, Lauren DR, Holland PT (1996) J Chromatogr A 746:25
Ayano E, Kanazawa H, Ando M, Nishimura T (2004) Anal Chim Acta 507:215
Penmetsa KV, Leidy RB, Shea D (1997) J Chromatogr A 766:225
Geschäftsstelle der ARW (1993) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (1994) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (1995) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (1996) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (1997) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (1998) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Post B, Allendorf A, Lange AFTh, Landrieux T (1999) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (2000) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (2001) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Geschäftsstelle der ARW (2002) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Fleig M, Brauch HJ, Lindner K, Krauss-Kalweit I (2003) Jahresbericht der ARW. Geschäftsstelle der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.V. (ARW), Köln, ISSN 0343-0391
Nedelkoska TV, Low GKC (2004) Anal Chim Acta 511:145
Hidalgo C, Rios C, Hidalgo M, Salvadó V, Sancho JV, Hernández F (2004) J Chromatogr A 1035:153
Kudzin ZH, Gralak DK, Drabowicz J, Ł uczak J (2002) J Chromatogr A 947:129
Patsias J, Papadopoulou A, Papadopoulou-Mourkidou E (2001) J Chromatogr A 932:83
Mallat E, Barceló D (1998) J Chromatogr A 823:129
Vreeken RJ, Speksnijder P, Bobeldijk-Pastorova I, Noij THM (1998) J Chromatogr A 794:187
Cikalo MG, Goodall DM, Matthews W (1996) J Chromatogr A 745:189
Acknowledgments
This work is supported by the European Commission (6th Framework programme, Project Aqua Terra GOCE-CT-2005-505428, www.eu-aquaterra.de). We thank Stanislava Gabriel (Hessian Agency for the Environment and Geology, Wiesbaden) for providing us with data and helpful contributions in carrying out this work. We also acknowledge proofreading and helpful discussions of Dr. Friedhelm Karrenbrock, Rheinenergie Köln.
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Peschka, M., Müller, J., Knepper, T.P., Seel, P. Trends in Pesticide Transport into the River Rhine. In: Knepper, T.P. (eds) The Rhine. The Handbook of Environmental Chemistry, vol 5L. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/698_5_016
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DOI: https://doi.org/10.1007/698_5_016
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Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-540-29393-4
Online ISBN: 978-3-540-33412-5
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