Clothianidin

Die Regulierungsbehörden beschreiben die toxikologische Datenbank für Clothianidin als „umfangreich“, und viele Studien wurden überprüft, um die weltweite Registrierung dieser Chemikalie zu unterstützen. Labor- und Feldversuche ergaben, dass Clothianidin für viele Testspezies eine relativ geringe Toxizität aufweist, für andere jedoch hoch oder sehr hoch toxisch ist. Die Toxizität hängt davon ab, ob die Exposition kurzfristig (akut) oder langfristig (chronisch) erfolgt.

Da Clothianidin systemisch, persistent und hochgiftig für Honigbienen ist, hat die Canadian Pest Management Regulatory Agency zusätzliche Daten angefordert, um die potenziellen Auswirkungen einer chronischen Exposition von Clothianidin, die sich aus seiner potenziellen Bewegung in Pflanzenpollen und Nektar ergibt, vollständig zu bewerten.

Säugetierebearbeiten

Clothianidin ist für Säugetiere, die es essen, kurzfristig mäßig toxisch, und eine langfristige Einnahme kann zu Fortpflanzungs- und / oder Entwicklungseffekten führen. Unter Verwendung von Labortesttieren als Surrogate für den Menschen und Dosierungen, die viel höher sind, als von der Exposition im Zusammenhang mit der tatsächlichen Verwendung erwartet werden, zeigten Ratten eine geringe kurzfristige orale, dermale und inhalative Toxizität für Clothianidin. Bei Mäusen war die akute orale Toxizität mäßig bis hoch. Kaninchen zeigten wenig bis gar keine Haut- oder Augenreizungen, wenn sie Clothianidin ausgesetzt waren, und die Haut von Meerschweinchen war dadurch nicht sensibilisiert. Bei Extrapolation auf den Menschen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Clothianidin durch orale Exposition mäßig toxisch ist, die Toxizität jedoch durch Hautkontakt oder Inhalation gering ist. Während Clothianidin leichte Augenreizungen verursachen kann, ist nicht zu erwarten, dass es hautsensibilisierend oder reizend wirkt. Clothianidin schädigt weder genetisches Material noch gibt es Hinweise darauf, dass es bei Ratten oder Mäusen Krebs verursacht.

Die zulässigen Mengen an Clothianidin-Rückständen auf Lebens- und Futtermitteln variieren von Kultur zu Kultur und von Land zu Land. Regulierungsbehörden auf der ganzen Welt betonen jedoch, dass bei Verwendung gemäß den Anweisungen auf dem Etikett nicht erwartet wird, dass Clothianidin-Rückstände auf Lebensmitteln die sicheren Werte überschreiten (wie in den Gesetzen und Vorschriften jedes Landes definiert).

Wasserlebenbearbeiten

Im EPA-Bewertungsbericht 2003 der Vereinigten Staaten wurde festgestellt, dass Clothianidin kein direktes akutes oder chronisches Risiko für Süßwasser- und Flussmündungs- / Meeresfische oder ein Risiko für terrestrische oder aquatische vaskuläre und nicht vaskuläre Pflanzen darstellen sollte. Es gilt als giftig für wirbellose Wassertiere, wenn die Entsorgung von Abfällen gemäß den Entsorgungsanweisungen nicht befolgt wird. Die Pest Management Regulatory Agency of Canada listet es als „sehr hochgiftig“ für wirbellose Wassertiere auf, aber nur geringfügig giftig für Fische.

Im EPA-Bericht von 2003 wurde festgestellt, dass Clothianidin aufgrund der extremen Mobilität und Persistenz von Clothianidin in der Umwelt die Eigenschaften einer Chemikalie aufweist, die zu einer weit verbreiteten Grundwasserkontamination führen könnte, wenn der Registrant (z. B. Bayer oder Takeda) erfordern Feldanwendungen, bei denen Clothianidin direkt auf die Landoberfläche aufgetragen wird. In einem EPA-Bericht aus dem Jahr 2010 wurde festgestellt, dass der Registrant (z. B. Bayer oder Takeda) kürzlich neue Verwendungszwecke auf den Etiketten hinzugefügt hatte, einschließlich der Verwendung des Pestizids, das direkt auf die Bodenoberfläche / das Laub aufgetragen wurde, mit einer viel höheren Aufwandmenge als 2003 angegeben. Infolgedessen ist das Potenzial für Clothianidin, sich unter den neuen Verwendungen von der behandelten Fläche in den nahe gelegenen Oberflächenwasserkörper zu bewegen, viel größer als bei der Verwendung als Saatgutbehandlung.

BirdsEdit

Nach Angaben der EPA ist Clothianidin für Testvogelarten, die akut mit relativ hohen Dosen der Chemikalie gefüttert wurden, praktisch ungiftig. EPA-Bewertungen zeigen jedoch, dass die Exposition gegenüber behandeltem Saatgut durch Verschlucken zu einem chronischen toxischen Risiko für nicht gefährdete und gefährdete Kleinvögel (z. B. Singvögel) führen kann. Die Dicke der Wachteleischale von Bobwhite wurde beeinflusst, wenn die Testvögel eine Diät erhielten, die aus relativ großen Mengen Clothianidin-behandelter Samen bestand. Die Pest Management Regulatory Agency of Canada listet Clothianidin als „mäßig giftig“ für Vögel.

Bienen und andere Insektenbestäuberbearbeiten

Honigbienen bestäuben Pflanzen, die für etwa ein Drittel der menschlichen Ernährung verantwortlich sind; Ernten im Wert von etwa 224 Milliarden US-Dollar weltweit. Ab 2006 meldeten Imker in den USA unerklärliche Verluste von Bienenstöcken — 30 Prozent und mehr —, die zu einem Phänomen namens Colony Collapse Disorder (CCD) führten. Die Ursache der CCD bleibt umstritten, aber der wissenschaftliche Konsens beginnt sich abzuzeichnen, was darauf hindeutet, dass es keine einzige Ursache gibt, sondern eine Kombination von Faktoren, einschließlich des Mangels an Nahrungspflanzen, Infektionen, Züchtung und Pestiziden — wobei keine für sich genommen katastrophal ist, aber eine synergistische Wirkung hat, wenn sie in Kombination auftritt.

Die Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority stellt fest, dass Clothianidin durch Kontakt und orale Exposition „zu den am stärksten akut toxischen Insektiziden für Bienen“ zählt. Da Clothianidin ein systemisches Pestizid ist, das von der Pflanze aufgenommen wird, besteht auch die Möglichkeit einer toxischen chronischen Exposition, die zu langfristigen Auswirkungen auf Bienen und andere Bestäuber durch Clothianidin-Rückstände in Pollen und Nektar führt. Nach Angaben der Environmental Protection Agency (EPA) gibt es neben möglichen Auswirkungen auf Arbeitsbienen auch Bedenken hinsichtlich tödlicher und / oder subletaler Auswirkungen bei den Larven und reproduktiver Auswirkungen bei der Königin durch chronische Exposition. In einer Erklärung aus dem Jahr 2012 berichtete die EPA jedoch, dass ihnen keine Daten bekannt sind, die belegen, dass Bienenvölker aufgrund der Langzeitexposition erhöhten Verlusten ausgesetzt sind, wenn Clothianidin-Produkte in zugelassenen Mengen verwendet werden.

Honigbienen und andere Bestäuber reagieren besonders empfindlich auf Clothianidin, wie die Ergebnisse von Labor- und Feldtoxizitätstests belegen und bei akuten Vergiftungsvorfällen in Frankreich und Deutschland im Jahr 2008 sowie in Kanada in den Jahren 2010 und 2013 im Zusammenhang mit dem Anpflanzen von mit Clothianidin behandelten Maissamen nachgewiesen wurden. Um das Risiko für Bestäuber durch akute Exposition gegenüber Clothianidin-Sprays zu verringern, verbieten Etikettenanweisungen die Verwendung dieser Produkte, wenn Pflanzen oder Unkräuter blühen und Bestäuber in der Nähe sind, aber in den USA erfordern Etikettenanweisungen nicht die Verwendung eines „Aufklebers“, eines Haftmittels, das Staub von behandelten Samen während des Pflanzens reduzieren soll. Nach Angaben der EPA ist die Verwendung von Haftmitteln zur Reduzierung von Staub aus behandeltem Saatgut jedoch in den USA gängige Praxis.

In einem deutschen Beekill-Vorfall im Juli 2008 berichteten deutsche Imker, dass 50 bis 100 Prozent ihrer Bienenstöcke verloren gegangen waren, nachdem pneumatische Geräte zum Pflanzen von Maissamen Pestizidstaubwolken in die Luft geblasen hatten, die dann vom Wind auf benachbarte Rapsfelder gedrückt wurden, auf denen verwaltete Bienen Bestäuberdienste leisteten. Der Unfall wurde als Folge unsachgemäßer Pflanzverfahren und des Wetters festgestellt. Im Jahr 2009 setzte Deutschland jedoch die Zulassung für die Verwendung von Clothianidin bei Mais aus und verwies auf unbeantwortete Fragen zur möglichen Exposition von Bienen und anderen Bestäubern gegenüber Neonicotinoid-Pestiziden.

Ein Forschungsbericht des Kongresses aus dem Jahr 2011, der einige der Gründe beschreibt, warum Wissenschaftler glauben, dass Honigbienenvölker von CCD betroffen sind, berichtete, dass das Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten 2009 zu dem Schluss gekommen war: „Es scheint jetzt klar zu sein, dass kein einzelner Faktor allein für die Krankheit verantwortlich ist.“ Laut dem Forschungsbericht werden die Neonicotinoide, die den Wirkstoff Imidacloprid enthalten, und ähnliche andere Chemikalien wie Clothianidin und Thiamethoxam auf einen möglichen Zusammenhang mit CCD untersucht. Es wird angenommen, dass Honigbienen möglicherweise von solchen Chemikalien betroffen sind, von denen bekannt ist, dass sie sich durch die Pflanze bis in die Blüten arbeiten und Rückstände im Nektar und Pollen hinterlassen, auf denen Bienen fressen. Die Wissenschaftler, die CCD untersuchen, haben Pollenproben getestet und auf eine breite Palette von Substanzen hingewiesen, darunter Insektizide, Fungizide und Herbizide. Sie stellen fest, dass die von Bienen aufgenommenen Dosen nicht tödlich sind, sind jedoch besorgt über mögliche chronische Probleme, die durch langfristige Exposition verursacht werden.

In einem 2012 veröffentlichten Bericht wurde ein enger Zusammenhang zwischen dem Tod von Bienen und dem Einsatz pneumatischer Bohrmaschinen zur Aussaat von mit Clothianidin und anderen Neonicotinoiden Insektiziden beschichteten Maissamen festgestellt. In pneumatischen Bohrmaschinen werden Samen angesaugt, wodurch Fragmente der Insektizidhülle abgetragen werden, die dann mit einem Luftstrom ausgestoßen werden. Feldversuche ergaben, dass nahrungssuchende Bienen, die durch Staub fliegen, der beim Pflanzen von mit Neonicotinoid-Insektiziden beschichteten Maissamen freigesetzt wird, einer Exposition ausgesetzt sein können, die hoch genug ist, um tödlich zu sein. Sie kamen zu dem Schluss: „Die daraus resultierende akute letale Wirkung, die in allen Feldsaatversuchen nachgewiesen wurde, kann gut mit den von Imkern im Frühjahr häufig gemeldeten Phänomenen des Kolonieverlusts verglichen werden, die häufig mit der Aussaat von Mais in Verbindung gebracht werden.“ Eine weitere Feldstudie, die 2012 veröffentlicht wurde, untersuchte die subletalen Wirkungen von Clothianidin und Imidacloprid in Mengen, denen Bienen während der Nahrungssuche ausgesetzt sein könnten. Subletale Dosen können die Orientierung, die Nahrungssuche, die Lernfähigkeit und die Brutpflege beeinträchtigen. Die Studie ergab: „Clothianidin löste bei etwas niedrigeren Dosen (0,5 ng / Biene) schädliche subletale Wirkungen aus als Imidacloprid (1,5 ng / Biene). Bienen verschwanden auf dem Niveau von 1 ng für Clothianidin, während wir die ersten Bienenverluste für Imidacloprid bei Dosen von mehr als 3 ng registrieren konnten.“

In einer Studie aus dem Jahr 2012 fanden Wissenschaftler heraus, dass eine Analyse von Bienen, die in und um Bienenstöcke von mehreren Bienenstöcken in Indiana tot aufgefunden wurden, das Vorhandensein der Neonicotinoid-Insektizide Clothianidin und Thiamethoxam zeigte. Die Untersuchungen zeigten, dass die Insektizide in hohen Konzentrationen in Talkabfällen vorhanden waren, die während des Pflanzens aus landwirtschaftlichen Maschinen entnommen wurden und nach dem Reinigen der Pflanzausrüstung draußen verbleiben. Talkum wird in den Pflanzgefäßen des Vakuumsystems verwendet, um mit Pestiziden behandeltes Saatgut frei fließen zu lassen, und wurde von den Forschern untersucht, da der Talkabfall vom Wind aufgenommen werden kann und das Pestizid auf unbehandelte Bereiche ausbreiten könnte; Sie untersuchten jedoch nicht, ob und wie viel Pestizid sich auf diese Weise ausbreitet. Die Insektizide wurden auch bis zu zwei Jahre nach dem Pflanzen des behandelten Saatguts durchweg in geringen Mengen im Boden sowie auf nahe gelegenen Löwenzahnblüten und Maispollen gefunden, die von den Bienen gesammelt wurden. Ebenfalls im Jahr 2012 veröffentlichten Forscher in Italien Ergebnisse, dass die pneumatischen Bohrmaschinen, die mit Clothianidin und Imidacloprid beschichtete Maissamen pflanzen, große Mengen des Pestizids in die Luft freisetzen und bei der Nahrungssuche von Honigbienen eine erhebliche Sterblichkeit verursachen.

Data gapsEdit

Die nordamerikanischen und europäischen Aufsichtsbehörden für Pestizide haben spezifische Datenlücken und Unsicherheiten identifiziert, für die Clothianidin-Hersteller Daten bereitstellen müssen. Studien, die von den Herstellern erforderlich sind, werden Clothianidin weiter untersuchen:

• Umweltpersistenz im Boden und anschließende Aufnahme in Folgekulturen
• Verfügbarkeit in Pollen und Nektar
• Langzeitwirkungen auf Honigbienen und andere Bestäuber
• Entwicklungsimmunotoxizität
• Auswirkungen auf den aeroben aquatischen Stoffwechsel
• Fähigkeit, aus behandeltem Saatgut auszulaugen und
• akute Toxizität für wirbellose Süßwassertiere

Die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Untersuchung potenzieller Langzeitwirkungen von Pestiziden auf Honigbienenvölker sind gut dokumentiert und umfassen die Unfähigkeit, angemessen zu überwachen individuelle Bienengesundheit oder Extrapolation der Auswirkungen auf Einzelpersonen auf ganze Bienenstöcke. Verhaltensänderungen zwischen Bienen und / oder Kolonien unter Labor- oder Feldtestbedingungen im Vergleich zu natürlichen Umgebungen tragen ebenfalls zu den Herausforderungen bei. Die von der Bayer AG bei der USEPA eingereichten Studien haben einige nützliche Informationen über die potenziellen Langzeitwirkungen von Clothianidin auf Honigbienen geliefert, aber es bleiben noch offene Fragen. Die USEPA-Analyse von neun vorgelegten Bestäuber-Feldstudien kam zu dem Schluss, dass drei ungültig waren, sodass die EPA die von ihnen bereitgestellten Daten nicht für ihre behördliche Entscheidung für Clothianidin verwendete. Die EPA stufte den Rest als ergänzend ein, im Allgemeinen, weil die Bayer AG die Studien durchgeführt hat, ohne dass die EPA die Protokolle zuvor genehmigt hat. Ergänzende Studien sind solche, die Unsicherheiten nicht definitiv beantworten, aber dennoch einige Daten liefern, die zur Charakterisierung des Risikos nützlich sein könnten. Bezeichnend für den raschen Fortschritt des Verständnisses der Bestäuberwissenschaft durch die Regulierungsbehörden akzeptierte USEPA 2007 zunächst eine der Studien als fundierte Wissenschaft, klassifizierte sie dann im November 2010 als ungültig, um sie einen Monat später als ergänzend zu klassifizieren. Die Änderungen der EPA-Klassifizierung dieser Studie haben keine Auswirkungen auf den regulatorischen Status von Clothianidin in den USA, da die Studie keine Daten liefert, mit denen die EPA die Änderung ihrer Registrierungsentscheidung von 2003 rechtlich rechtfertigen kann. Eine internationale Gruppe von Pestizidregulatoren, Forschern, Industrievertretern und Imkern arbeitet an der Entwicklung eines Studienprotokolls, das die verbleibenden Fragen zu den möglichen langfristigen Auswirkungen auf Bienenvölker und andere Bestäuber endgültig beantwortet.

Umweltbeständigkeit

Labor- und Feldversuche zeigen, dass Clothianidin in der Umwelt persistent und mobil ist, hydrolysestabil ist und das Potenzial hat, in Grundwasser auszulaugen und über Abfluss zu Oberflächengewässern transportiert zu werden. Schätzungen des Worst-Case-Szenarios zeigen, dass Clothianidin bei wiederholter Anwendung über Jahre hinweg das Potenzial hat, sich in den obersten 15 cm des Bodens anzusammeln. Die Überprüfung der Rotationspflanzenstudien durch die australische Pestizidbehörde ergab jedoch, dass Clothianidin im Allgemeinen nicht von Pflanzen aufgenommen wird, die auf Feldern gesät wurden, auf denen behandeltes Maissamen gepflanzt wurde, selbst wenn die Testmaissamen mit einer absichtlich großen Menge der Chemikalie beschichtet waren (2 mg / Samen gegenüber der genehmigten maximalen Aufwandmenge von 1,25 mg).

Risikominderungbearbeiten

Sobald Labor- und Felddaten die mit einer Chemikalie verbundenen Gefahren identifiziert haben, verfolgen die Aufsichtsbehörden unterschiedliche Ansätze, um diese Gefahren zu mindern und die Risiken auf ein akzeptables Niveau zu bringen, wie es in den Gesetzen und Vorschriften der einzelnen Länder definiert ist. Für Clothianidin umfasst die Gefahrenabwehr die Festlegung der maximalen Menge der Chemikalie, die verwendet werden kann (z. kg / acre oder mg / Saatgut), die Pufferzonen um behandelte Felder zum Schutz der Wasserversorgung vorschreiben und die Verwendung von Saatgutbehandlungsmethoden oder -geräten mit geringer Technologie verbieten, die während der Aussaat Clothianidin-Staubwolken oder Sprühnebel in die Luft befördern können.

Clothianidin-Anwender müssen auch das Wetter überwachen und dürfen die Chemikalie oder das damit behandelte Saatgut an windigen Tagen oder bei Regenprognosen nicht verwenden. Die Arbeitnehmer sind durch Anforderungen an persönliche Schutzausrüstung wie Langarmhemden, Handschuhe, lange Hosen, Stiefel und gegebenenfalls Gesichtsmasken oder Atemschutzmasken vor Clothianidin-Exposition geschützt. Um die Möglichkeit zu verringern, dass Vögel und kleine Säugetiere behandeltes Saatgut fressen, müssen die Verwender sicherstellen, dass der Boden das gepflanzte Saatgut bedeckt und verschüttetes Saatgut aufgenommen wird.