280 likes | 553 Views
MACRO-DB. Nick Jarvis och Julien Moeys , SLU Fredrik Stenemo , Geosigma. Vad är MACRO-DB?. Verktyg för bedömning av bekämpningsmedelstransport till yt- och grundvatten Verktyget baseras på en simuleringsmodell (MACRO) och databaser (DB) för ex. bekämpningsmedelsegenskaper och väder
E N D
MACRO-DB Nick Jarvis och Julien Moeys, SLU Fredrik Stenemo, Geosigma
Vad är MACRO-DB? • Verktyg för bedömning av bekämpningsmedelstransport till yt- och grundvatten • Verktyget baseras på en simuleringsmodell (MACRO) och databaser (DB) för ex. bekämpningsmedelsegenskaper och väder • Verktyg för beslutsstöd • Liknande verktyg används exempelvis inom registrering (nationella scenarier)
Bakgrund: tillståndsprövning i vattenskyddsområden • Hjälpmedel från SNV och KemI • Den s.k. ’lättrörlig-listan’ och utlakningskänsliga jordar • Stöds inte längre • Tveksam vetenskaplig grund • Trubbig och ofullständig • Svårigheter att hålla uppdaterad • Stort behov av ett nytt hjälpverktyg
Faktorersomavgörriskenförutlakning • Substansegenskaper (t.ex. halveringstidenförnedbrytning, sorptionsbenägenhet) • Markegenskaper • (textur, struktur, mullhalt) • Modermaterialetsgenomsläpplighetochgrundvattendjup • Klimat, väder • Tidpunktförbesprutning, dos • MACRO-DB
MACRO-modellen: historiken • 1991: MACRO utvecklas (forskningsverktyg) • Vattenflöden och ämnestransport i en markprofil • 1997-2001: FOCUS grupper (EU direktiv 91/414) • Registreringsverktyg MACRO in FOCUS (2001) • Den godkända listan inom EU (a.i.) • Svenska nationella grundvattenscenarios (2003) • produktregistrering • 2004: MACRO-GV utvecklas (SLF finansierad) • Flexibla platsspecifika riskbedömningar • Tillståndsprövning i dricksvattentäkter • Rådgivning (modul 13B i ’Greppa Växtskydd’) • 2007-2011: CKB • Ny version av MACRO-GV utvecklas (omdöpt till MACRO-DB)
Översikt processer • Full vattenbalans för ett fält • Infiltration, ytavrinning, avdunstning, rotupptag, perkolation till grundvatten, dräneringsflöden • Nedbrytning och fastläggning av bekämpningsmedel • sorptionskoefficient, halveringstid
Pesticidprocesser (1) • Sorption (fastläggning, bindning): • Fördröja läckage genom att minska koncentrationen i markvattnet • Antas ske i huvudsak till organiskt kol i marken • Beskrivs genom ämnesegenskapen Koc (ml/g) • Beskriver hur starkt ämnet fastläggs till organiskt kol • Den faktiska fastläggningen beror alltså både på ämnet och kolhalt i marken • Underskattar adsorption i alven • = säkerhetsfaktor
Pesticidprocesser (2) • Nedbrytning beräknas enligt ’halveringstiden’ • Påverkas av marktemperatur och fuktighet • Hastighetenavtar med djupet • 30-60cm, hälftenavvärdetförmatjorden • 60-100cm, 30% avvärdetförmatjorden • 100+cm, ingennedbrytning Mängd Tid
MACRO-DB Förluster av bekämpningsmedel till vattenmiljön i Sverige: ett beslutsstödsverktyg
Indata i MACRO-DB • Användaren anger: • Jordart (textur, mullhalt) • Modermaterial (SGU klasser) • Avgör vart överskottsvatten tar vägen • Vissa substrat utgör ingen läckagerisk till grundvatten • Markanvändning/Jordbearbetningssystem • Gröda • Klimat (zon) • 26 års väderdata • Nederbörd, potentiell avdunstning • Aktiv substans (FOOTPRINT databasen) • Applicering (metod, tidsfönster, dos)
Statistiskaestimeringsrutiner Textur Mullhalt i marken Sorptionskonstant Volymvikt Vattenhållandeförmåga Genomsläpplighet • Y = A + Bx1 + Cx2 …..+
Utdata i MACRO-DB • 20 års tidserier (dygnsbasis) • D.v.s. sex års ’uppvärmningsperiod’ utesluts • Utlakning till grundvatten • medelkoncentration i vatten som lämnar profilen • enkel beräkning av utspädning • Jmf. med gränsvärdet för dricksvatten • Förluster till ytvatten (dränering, ytavrinning, erosion) • Värsta-falls-flöden (99 och 97 percentiler) • Jmf. med ekotoxikologiska riktvärden • Utspädningsrutin som tar hänsyn till ett beräknat basflöde • Ackumulerade förluster
MACRO - validering ’Modeller har alltid fel, men ibland kan de vara nyttiga’ • Validerad = ’lämplig för ändamålet’ • Upprepade tester mot kolonn- och fältförsök • Ett visst mått av kalibrering brukar ingå • MACRO anses vara välvaliderad för utlakning • Översikt av Köhne m.fl. 2009, J. Cont. Hydrol., 104, 4-60 • Exempel: ScorzaJn. m.fl., 2007, Pest Manag. Sci., 63, 1011-1025 MACRO-DB körs utan kalibrering Säkerhetsmarginal behövs