FITO-INFO: Slovenski informacijski sistem za varstvo rastlin

Uporaba modelov v Evropski Uniji Registracijo aktivnih snovi v FFS ureja Direktiva Sveta in Evropskega parlamenta 91/414/EEC o dajanju fitofarmacevtskih sredstev v promet. Direktiva predpisuje ocenjevanje in odobritev aktivnih snovi, ki se uporabljajo v FFS, na nivoju EU. Ocenjevanje izvedejo države članice v sodelovanju z EU Komisijo in EFSA. Pozitivno ocenjene aktivne snovi se vključijo v Aneks I k navedeni direktivi in vključitev se upošteva v vseh državah članicah. Na podlagi sprejetih aktivnih snovi se sredstva registrirajo v posameznih državah članicah.

Ocena vpliva aktivnih snovi FFS na podzemne vode je eden od ključnih elementov v postopku registracije, tako na evropski ravni, kot tudi na ravni posameznih članic (FOCUS, 2000). Matematični modeli se v procesu izdelave ocen tveganja obravnavajo kot pomembna orodja za oceno napovedane koncentracije v okolju (PEC – Predicted Environmental Concentration). V okviru Foruma za koordinacijo modelov za napoved usode FFS v okolju ter njihovo uporabo (FOCUS) so bili izbrani štirje regulativni modeli za napoved izpiranja FFS v podzemno vodo: PRZM, PELMO (PEsticide Leaching MOdel), PEARL (Pesticide Emission Assessment for Regional and Local Scales) (predhodnik PESTLA - PESTicide Leaching and Accumulation) in MACRO. Modeli se med sabo razlikujejo po fizikalno-kemijskih procesih, ki jih upoštevajo in po količini zahtevanih vhodnih podatkov (Jantunen in sod., 2004). So standardizirani in izboljšani za regulativno rabo v FOCUS delovnih skupinah. Na prvi stopnji ocene tveganja se modeli uporabljajo za napoved izpiranja FFS na osnovi devetih t.i. realističnih najslabših možnih scenarijev, ki skupaj predstavljajo kmetijstvo v Evropski uniji z namenom oceniti potencial izpiranja aktivnih snovi na prvi stopnji ocene tveganja.

Scenarij predstavlja fiksno kombinacijo tal, klime in rastline (Van der Linden in sod.,. 2003) (Slika spodaj) in definira okolje, v katerem se aktivna snov uporablja in razporedi (Balderacchi in sod., 2007). FOCUS scenariji ne posnemajo specifičnih kmetijskih zemljišč in niso nujno reprezentativni za kmetijstvo na lokacijah, po katerih so poimenovani ali v državah članicah, kjer so locirani (FOCUS, 2000). Večina držav uporablja za izdelavo ocene tveganja za izpiranje FFS enega ali manjše število scenarijev (Van der Linden in sod.,. 2003). Zato se včasih postavlja vprašanje, ali scenariji dejansko odražajo stanje okolja bodisi na nacionalnem, regionalnem ali lokalnem nivoju in ali je uporaba FFS, testiranih le na enem scenariju, dejansko primerna za vsa zemljišča.

Model PEARL

PEARL (akronim: Pesticide Emission Assessment at Regional and Local scales) je enodimenzionalni numerični model obnašanja FFS v sistemu tla - rastlina, ki je bil razvit v tesnem sodelovanju dveh nizozemskih inštitutov (Alterra and RIVM). Model so razvili Aaldrik Tiktak (RIVM), Daniel van Kraalingen (Alterra), Erik van den Berg (Alterra), Jos Boesten (Alterra), Minze Leistra (Alterra), Ton van der Linden (RIVM). Spletna stran http://www.pearl.alterra.nl vsebuje vse informacije o modelu PEARL in modelu GEOPEARL, ki je v model PEARL združen z GIS in o nizozemski zakonodaji sredstev za varstvo rastlin. Verzija modela FOCUS PEARL 2.2.2, ki se uporablja za testiranje na FOCUS scenarijih, se nahaja na spletnem naslovu http://viso.ei.jrc.it/focus/gw/models/PEARL/download.html.

Model PELMO

PELMO je enodimenzionalni simulacijski model, ki simulira vertikalno gibanje v tleh na osnovi kromatografskega spiranja. Prva verzija modela je bila sproščena 1991, razvijalec modela je Michael Klein. PELMO je zasnovan na modelu US-EPA’s PRZM 1 model ( Carsel et al, 1984), vendar je bil izboljšan z ozirom na zahteve nemških oblasti odgovornih za registracijo sredstev za varstvo rastlin. Trenutna verzija uporabljena za FOCUS simulacije je PELMO 3.2. in se nahaja na spletnem naslovu http://viso.ei.jrc.it/focus/gw/models/PELMO/download.html.

Prednost modela PELMO je v tem da deluje tudi v računalniškem okolju z omejeno strojno opremo. Na standardnem računalniku (t.j. Pentium III, 400 MHz, 64 MB) je čas v katerem se izvede simulacija za prvo stopnjo ocene tveganja z devetimi scenariji 5-10 minut. Prav tako model omogoča učinkovito in uporabniku prijazno izračunavanje do osem metabolitov aktivne snovi.

Model MACRO

MACRO je fizikalno zasnovan enodimenzionalni numerični model vodnega toka in relativnega transporta topljenca v makropornih tleh (Jarvis, 1994). Model je razvil Nicholas Jarvis. Spletna stran http://www.mv.slu.se/bgf/macrohtm/macro.htm, vsebuje celotno tehnično dokumentacijo modela. Preko nje je možen dostop do posameznih verzij modela, vendar so to verzije, ki se uporabljajo zunaj FOCUS-a. MACRO model se uporablja na enem od FOCUS scenarijev za podtalnico (Chateaudun) in na šestih od desetih FOCUS scenarijih za površinske vode (za izračun drenažnih inputov). Verzija modela 4.3, ki se uporablja za testiranje na FOCUS scenarijih se nahaja na spletnem naslovu http://viso.ei.jrc.it/focus/gw/models/MACRO/download.html.

Model PRZM

PRZM (Pesticide Root Zone Model) je enodeimenzionalni, nedeterministični predelni model za napoved gibanja kemikalij v nenasičenih tleh na osnovi vertikalnega spiranja. Od razvoja originalne verzije (Carsel, Smith, Mulkey, Dean in Jowise, 1984) je bil model v neprestanem izboljševanju. Dejanski PRZM3 je standardni model ki ga uporabljajo v oceni tveganja za okolje in izpostavljenosti ameriška Agencija za varovanje okolja Združenih držav Amerike in je vključena v FIFRA seznam priporočljivih modelov za registracijo sredstev za varstvo rastlin v ZDA. Razvojno skupino modela PRZM za uporabo v FOCUS-u sestavljajo Russell Jones, Gerald Reinken. Trenutna verzija uporabljena za FOCUS simulacije je FOCUS PRZM 2.4.1 in se nahaja na spletnem naslovu http://viso.ei.jrc.it/focus/gw/models/PRZM/download.html.

Prednost modela PRZM je v tem, da deluje tudi v računalniškem okolju z omejeno strojno opremo. Na standardnem računalniku (t.j. Pentium II, 400 MHz, 64 MB) je čas v katerem se izvede simulacija za prvo stopnjo ocene tveganja z devetimi scenariji približno 4 minute. Prav tako model omogoča učinkovito in uporabniku prijazno izračunavanje do dveh metabolitov aktivne snovi.

VIRI:

http://www.pfmodels.org
http://viso.ei.jrc.it/focus/
http://viso.ei.jrc.it/focus/gw/index.html
http://viso.ei.jrc.it/focus/sw/index.html
http://www.pesticidemodels.eu/
http://www.york.ac.uk/depts/eeem/resource/brown/sci/

Jantunen, A.P.K.; Trevisan, M.; Capri, E. 2004. Computer Models for Characterizing the Fate of Chemicals in Soil: Pesticide Leaching Models and Their Practical Applications. Soil-Water-Solute Process Characterization: An Integrated Approach, 816 str.: 715-756
Van der Linden, A.M.A., A. Tiktak, J.J.T.I. Boesten and R. Kruijne. 2003. Comparison of GeoPEARL with the Single Scenario Approach in Pesticide Registration and Policy Evaluation. In: A.A.M. Del Re, E. Capri, L. Padovani, M. Trevisan (Eds.). Pesticide in air, plant, soil & water system. Proceedings of the XII international Symposium Pesticide Chemistry, June 4-6, 2003, Piacenza, Italy, pp. 499-506.
Balderacchi M., Boccellli R., Trevisan, M. 2007. Tools to assess pesticide environmental fate, Agrochemicals/APES, EPRIP 2 and FitoMarche software. Pavia, La Goliardica Pavese: 144 str.
Padovani, L., Capri, E. 2001. Metamodelling to asses pesticides leaching on a wide scale, BCPC Symposium proceedings, Pesticide Behaviour in Soils and Water, 78: 283-289 Vanclooster, M., Boesten, J.J.T.I., Trevisan, M., Brown, C.D., Capri, E., Eklo, O.M., Gottesbueren, B., Gouy, V., van der Linden, A.M.A. 2000. A European test of pesticide-leaching models: methodology and major recommendations; Agricultural Water Management, 44:1-19
Jolanda Persolja, Matteo Balderacchi, Federico Ferrari, Ettore Capri: Influence of the irrigation practices on leaching and their simullatiion, Pesticide Behaviour in Soils, Water and Air – 27-29 March 2006 – University of Warwick (UK).

New Page 1

FITO-INFO: Slovenski informacijski sistem za zdravstveno varstvo ratlin