Dataunderlaget till indikatorn baseras på data från miljöövervakning av växtskyddsmedelsrester som bedrivs inom den nationella miljöövervakningens programområde Jordbruksmark och beställs av Naturvårdsverket. Övervakningen har bedrivits sedan 2002 i fyra små avrinningsområden, så kallade typområden. De fyra typområdena ligger i Västra Götaland, Östergötland, Halland och Skåne. Områdena tjänar som exempel på hur det kan se ut i mindre vattendrag i jordbruksintensiva regioner i Sverige.

Toxicitetsindex beräknas från fynd av växtskyddsmedel i ytvattenprover som tagits från de bäckar som avvattnar de fyra typområdena. Provtagningen är tidsstyrd, vilket innebär att ett delprov tas var 90:e minut under en veckas tid. Därmed motsvarar proverna medelhalten av de påträffade ämnena under provtagningsveckan. Årligen tas ett tjugotal prover, vanligtvis från maj till oktober-november, men med uppehåll under augusti då det vanligen är för låga vattenflöden för provtagning. Antalet ämnen som analyserats i varje vattenprov var knappt 80 när miljöövervakningsprogrammet startade 2002, ökade 2009 till ca 110 och uppgår sedan år 2022 till drygt 150 ämnen. Det ökande antalet är kopplat till att nya ämnen godkänts för användning inom jordbruket, samtidigt som ämnen som inte längre används eller är tillåtna fortsätter att analyseras så länge de påträffas i ytvatten. Samtidigt har de analytiska möjligheterna att inkludera fler ämnen i analysmetoderna förbättrats över åren, framför allt i och med en ny analysmetod som introducerades 2009. Eftersom skillnaderna i ämnesantal och analysmetodik försvårar tolkningen av tidstrender ingår bara data från 2009 och framåt i miljömålsindikatorn.

Toxicitetsindex för växtskyddsmedel i ytvatten kan bara beräknas för ämnen som har ett riktvärde, vilket anger den högsta halt där ett ämne inte ska ge några negativa effekter i vattendragets ekosystem. Riktvärdena används i första hand vid bedömningar av vattenkvalitet inom den nationella miljöövervakningen av bekämpningsmedel, där det främst är små vattendrag som undersöks. Dessa riktvärden är inte lagligt bindande gränsvärden, som inom vattenförvaltningen.

Under 2022 och 2023 fastställde Naturvårdsverket nya riktvärden för enskilda växtskyddsmedel i ytvatten som motsvarar de Predicted No Effect Concentrations, PNEC-värden, som tas fram i och med godkännandeprocessen inom EU. De nya riktvärdena från Naturvårdsverket har använts för att beräkna toxicitetsindex för alla års data.

Indikatorn baseras på en metod för att beräkna toxicitetsindex som har tagits fram och använts av U.S. Geological Survey inom det amerikanska miljöövervakningsprogrammet National Water-Quality Assessment (NAWQA). Metoden benämns Pesticide Toxicity Index (PTI). Indikatorn som presenteras här är en modifiering av det amerikanska toxicitetsindexet.

Indexet visar en beräknad toxicitet där den uppmätta halten för varje påträffat ämne divideras med riktvärdet för respektive ämne. Kvoterna summeras sedan årsvis. Ju högre värde på indexet desto högre risk för att rester av växtskyddsmedel ska ge negativa effekter på vattenlevande organismer. Trender över åren har analyserats statistiskt med hjälp av Mann-Kendall-test i R.

Under 2022 till 2024 har ett antal förändringar gjorts när det gäller beräkningen av indexet och presentationen av indikatorn. I tidigare års beräkningar av toxicitetsindex exkluderades ett tiotal ämnen, främst så kallade pyretroider, vilka har ett riktvärde som är lägre än vad som är möjligt att mäta, det vill säga lägre än detektionsgränsen. Dessa ämnen är giftiga i väldigt låga halter men påträffas sällan. När de väl påträffas blir kvoten mellan halt och riktvärde stor och påverkar därmed toxicitetsindex mer än andra ämnen dessa år. Tidigare gjordes bedömningen att dessa få fynd gjorde indexet svårtolkat och därför exkluderades ämnena. Nu ingår alla analyserade ämnen i beräkningarna och indexet visas på logaritmisk skala för att kunna illustrera åren med stora kvoter. Ytterligare en förändring av indikatorn är att indexet för startåret inte räknas om till 100, med omräkning av följande års värden i förhållande till startåret. Istället visas faktiska värden för summerat index.

Sammanfattningsvis har följande uppdateringar av indikatorn gjorts:

-Startåret har ändrats till 2009 i stället för 2002

-Riktvärdena för flertalet ämnen har uppdaterats

-Toxicitetsindex redovisas som faktiska summor per år, och inte utifrån att startåret räknas om till 100

-Alla ämnen är med i beräkningarna, även de med detektionsgräns över riktvärdet.

Miljöövervakningen av växtskyddsmedelsrester utförs av Institutionen för Vatten och miljö vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU). Institutionen för Mark och miljö vid samma universitet är datavärd för programområde Jordbruksmark. Båda aktiviteterna utförs på uppdrag av Naturvårdsverket.

Beräkningarna av indikatorn har utförts av institutionen för Vatten och miljö, SLU. Mer detaljerad information om miljöövervakningen av växtskyddsmedelsrester finns publicerad på hemsidan för nationella miljöövervakningen av bekämpningsmedel samt i rapporter från institutionen för vatten och miljö och SLU Centrum för kemiska bekämpningsmedel i miljön.

Kontaktperson vid institutionen för Vatten och miljö, SLU: Bodil Lindström

Bakgrund

De fyra studerade typområdena ligger i jordbruksintensiva områden i olika delar av södra Sverige. Områdena speglar olika odlingsinriktningar, jordar och väderbetingelser. Dominerande jordart i Skåne och Hallands typområde är moränlera respektive sand. Dessa sydliga platser har i genomsnitt större nederbördsmängder och högre medeltemperatur än Västra Götalands och Östergötlands typområden, som främst har lerig respektive moränlerig jord. Vattendragen i alla fyra typområden är mer (Skåne) eller mindre (Östergötland) kulverterade.

Utöver analys av växtskyddsmedelsrester i bäckarna som avvattnar områdena intervjuas även lantbrukarna om odling och användning av växtskyddsmedel. Spannmål är den främsta grödan i alla fyra typområdena, med störst andel av avrinningsområdet i Västra Götaland. Oljeväxter odlas också mer eller mindre i alla typområden. Den använda mängden växtskyddsmedel per areal har varit högre i Hallands och Skånes typområden, med viss mellanårsvariation, jämfört med i Västra Götalands och Östergötlands typområden. Det beror bland annat på att odlingssäsongen är längre i Halland och Skåne samt att dessa områden har en större andel åkermark med mer krävande grödor, så som potatis och sockerbetor, som normalt behöver fler växtskyddsbehandlingar per säsong jämfört med exempelvis spannmål som är vanligt i Västra Götaland.

Under den undersökta perioden har ogräsmedel (herbicider) varit den mest använda (räknat i kg) och mest spridda (räknat som areal) typen av växtskyddsmedel i alla typområdena. Svampmedel (fungicider) har haft större användning än insektsmedel (insekticider), sett både till mängd och till areal. Samtidigt har antalet insektsmedel som finns tillgängliga på marknaden för lantbrukare minskat senaste åren, vilket kan vara en anledning till att en allt mindre andel av åkerarealen behandlas för insektsangrepp. Detta är tydligast i Skånes typområde som tidigare haft störst andel behandlad areal med insektsmedel. Dock tenderar användningen av svampmedel och insektsmedel att vara mer väderberoende och varierar mer mellan åren jämfört med ogräsmedel. 

Resultat från mätningarna

Västra Götalands typområde har generellt ett lägre toxicitetsindex över åren än de andra typområdena, följt av Östergötland, medan Skånes och Hallands typområden har relativt lika nivåer. Bakgrunden till detta är det komplexa sambandet mellan jordart, klimat och användning av växtskyddsmedel. Användningen är åtminstone delvis knuten till valet av grödor, där till exempel spannmål, som är den främsta grödan i Västra Götalands avrinningsområde, kräver jämförelsevis färre växtskyddsbehandlingar än exempelvis potatis och sockerbetor, som odlas i de andra typområdena.

Genomsnittligt toxicitetsindex för samtliga fyra typområden har som lägst varit 35 och som högst 14 043. Överlag ses en svag, generellt nedåtgående trend över perioden 2009–2023. Detta trots att antalet analyserade ämnen gradvis har ökat under åren och att detektionsgränserna för många ämnen har sänkts, det vill säga att möjligheterna att påträffa ämnen har förbättrats med tiden. Sett per typområde är det dock endast Hallands typområde som har en signifikant nedåtgående trend, främst på grund av de två första årens ovanligt höga index. Dessa indextoppar påverkar också statistiken för det genomsnittliga indexet, varför trenden bör tolkas med viss försiktighet. De länsvisa figurerna och texterna beskriver hur enskilda ämnen som har relativt lågt riktvärde, det vill säga ämnen som är toxiska i låga halter, vissa år förekommer i förhöjda halter och då ger ett stort bidrag till indexet. Dessa fynd bidrar i hög grad till mellanårsvariationen, så som det ovanligt höga indexet i Hallands typområde år 2009.

Totalt har 135 ämnen påträffats i ett eller flera prover i något av typområdena. De fem ämnen som bidragit mest till totalt toxicitetsindex under 2009–2023 står tillsammans för drygt 96 % av indexet, medan resterande 130 ämnen står för knappt 4 %. De fem ämnen som ger störst bidrag till totalt index över alla år är deltametrin (82,4 %) följt av gamma/lambda-cyhalotrin (8,9 %), imidakloprid (2,0 %), betacyflutrin (1,7 %) och esfenvalerat (1,5 %). Godkännandet för deltametrin som växtskyddsmedel, mot skadeinsekter i främst grönsaker, gick ut 2011 men ämnet är fortfarande godkänt som biocid för bekämpning av till exempel skadeinsekter inomhus. Godkännandet för betacyflutrin samt lambda-cyhalotrin upphörde 2021 respektive 2020 medan den snarlika gamma-cyhalotrin är godkänd för liknande användningsområden, insektsangrepp i bland annat spannmål och raps. Esfenvalerat är ett insektsmedel som från 2017 endast är godkänd för användning i tomma växthus. Imidakloprid är ett insektsmedel vars godkännande som växtskyddsmedel för bland annat potatis upphörde 2018 och mot insektsangrepp i fasta växthus 2022. Ämnet är fortfarande godkänt som biocid mot till exempel myror inomhus.

De vanligast förekommande ämnena i typområdena har varit desamma under majoriteten av de undersökta åren. Ogräsmedlen bentazon och glyfosat har påträffats i nästan alla ytvattenprov men då dessa har relativt höga riktvärden (350 respektive 100 µg/l), och de aldrig har påträffats i så höga halter, är deras bidrag 0,0009 % respektive 0,008 % till totalt index under perioden 2009–2023. Istället är det främst insektsmedel som bidrar mest till totalt index trots att de påträffats sällan och i jämförelsevis låga halter, vilket beror på att dessa har låga riktvärden. Av insektsmedlen har imidakloprid påträffats oftast, och därmed gett ett betydande bidrag till index, med 2 % summerat över alla typområden under perioden 2009–2023. Detta kan jämföras med de tre fynd av insektsmedlet deltametrin, som påträffats tre gånger i Halland under samma period men bidrar med 82,1 % till totala index.

Eftersom godkännandet för ett flertal växtskyddsmedel, främst insektsmedel, har upphört under de senaste åren kan det vara intressant att dela upp toxicitetsindex i godkända och inte längre godkända ämnen. Ämnen som är godkända som biocider men inte växtskyddsmedel räknas in i gruppen inte längre godkända. Trenden för toxicitetsindex för icke-godkända ämnen är signifikant nedåtgående medan de godkända ämnena inte uppvisar någon trend, se figur 1.

Figur 1: Toxicitetsindex uppdelat i godkända och inte längre godkända substanser. Trenden för icke-godkända substanser är signifikant nedåtgående medan de godkända substanserna inte uppvisar någon trend. Figuren visar även separat det summerade toxicitetsindexet för lambda-cyhalotrin och gamma-cyhalotrin.

I figur 1 finns också en tredje kategori med summerat toxicitetsindex för lambda-cyhalotrin och gamma-cyhalotrin, två snarlika ämnen som inte går att separera kemiskt vid analys. Godkännandet för lambda-cyhalotrin som växtskyddsmedel upphörde 2020, samma år som gamma-cyhalotrin godkändes. Riktvärdet för dessa ämnen är det näst lägsta (0,0000045 µg/l) av alla som analyseras varför även låga halter ger ett betydande bidrag till indexet. Lägst riktvärde har deltametrin (0,0000017 µg/l), som dominerar toxicitetsindex för ämnen där godkännandet upphört. 

Figur 2 visar andelen av alla mätningar där halter har påträffats över riktvärdet, oavsett storlek på överskridandet. Andelen riktvärdesöverskridande halter ser ut att ha minskat i slutet av perioden för alla typområden, dock är trenden inte statistiskt signifikant. Västra Götalands typområde har få, eller inga, överskridanden per år medan Hallands typområde har flest.

Figur 2: Andel av alla mätningar där halten är över riktvärdet, oavsett storlek på överskridandet. Andelen är lägre i slutet av perioden för alla typområden men trenden är inte statistiskt signifikant. Västra Götalands typområde har få, eller inga, överskridanden per år medan Hallands typområde har flest.

Sedan 2010 har det även tagits prover av påväxtalger och bottenfauna i vattendragen i de fyra typområdena. För att bedöma påverkan av bekämpningsmedelsrester har bland annat SPEAR-index (SPEcies At Risk) beräknats. Resultaten visar att växter och djur i vattendragen är påverkade, men det går inte att avgöra om det bara beror på växtskyddsmedel eller om det också är ett resultat av till exempel övergödning (Hallstan m.fl. 2020).

Hallstan, S., Boström, G. & Gönczi, M. 2020. Övervakning av biologi i vattendrag i jordbruksintensiva områden - Övervakning av biologi i vattendrag i jordbruksintensiva områden - Resultat av elva års övervakning samt utvärdering av övervakningsprogrammet. CKB rapport 2020:2. Sveriges lantbruksuniversitet.