Extrem toxisch für Wasserorganismen: Pyrethroid-Insektizide im Fokus von Wissenschaft und Regulation

Pyrethroide sind hochwirksame Insektizide, die extrem toxisch für Wasserorganismen sind und unsere Oberflächengewässer verschmutzen. Sie werden weit verbreitet angewendet – als Pestizide in der Landwirtschaft, als Biozide in Mitteln zur Schädlingsbekämpfung und als Human- und Tierarzneimittel. Eine aktuelle wissenschaftliche Publikation im Fachmagazin Environmental Sciences Europe nimmt die Verwendung, Wirkung, Regulierung und Überwachung von Pyrethroiden unter die Lupe.

Pyrethroide sind synthetische Derivate des natürlich vorkommenden Toxins Pyrethrin. In der Landwirtschaft werden Pyrethroide als Kontakt- und Fraßgift eingesetzt, dazu zählen die Wirkstoffe lambda-Cyhalothrin, beta-Cyfluthrin, Cypermethrin, Deltamethrin, gamma-Cyhalothrin, Esfenvalerate, Etofenprox und tau-Fluvinat. Viele dieser Pyrethoide werden auch im Materialschutz und Schädlingsbekämpfung eingesetzt. Permethrin bspw. wird noch immer als Biozid in Holzschutzmitteln und Insektiziden eingesetzt, obwohl der Wirkstoff im Pflanzenschutz bereits seit 25 Jahren nicht mehr in der EU erlaubt ist.

Cypermethrin ist als prioritäre Substanz im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) gelistet und vier weitere Pyrethroide – Bifenthrin, Deltamethrin, Esfenvalerat und Permethrin – wurden zur Aufnahme vorschlagen. Die Autor*innen der Studie haben die gemessenen Pyrethroidkonzentrationen in Oberflächengewässern aus verschiedenen europäischen Überwachungsprogrammen ausgewertet sowie Vorschläge für Umweltqualitätsnormen (UQN) abgeleitet, wo diese nicht verfügbar waren.

Zum Hintergrund: Bei der Risikoprüfung im Pestizid-Genehmigungsverfahren wird prognostiziert, wie hoch die Oberflächenbelastung für die jeweils vorgesehene Anwendung erwartet wird. Liegen die vorhergesagten Belastungswerte über den einzuhaltenden, ökotoxikologisch begründeten Werten, werden Risikominimierungsmaßnahmen festgelegt, die die Belastung reduzieren, wie etwas Abstandsauflagen zu Gewässern. Wegen ihrer extrem hohen Toxizität, insbesondere für wirbellose Wassertiere, liegen die Umweltqualitätsnormen (UQN = die gesetzlichen Grenzwerte für die Exposition gemäß der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)) im Bereich von Pikogramm bis Nanogramm pro Liter und damit um Größenordnungen niedriger, als die für die meisten anderen derzeit verwendeten Pestizide. Für die Gewässerüberwachung ist dies eine Herausforderung und erfordert hochentwickelte Analysemethoden und Instrumente, die für routinemäßige Überwachungsprogramme oft nicht zur Verfügung stehen. Hieraus erklärt sich, warum bislang nur begrenzte validierte Überwachungsdaten für Cypermethrin in europäischen Oberflächengewässern vorliegen.

Die Auswertung der Wissenschaftler*innen zeigt, dass in den meisten europäischen Ländern die Bestimmungsgrenzen der verfügbaren Analysetechnik (LOQ) zu hoch sind, um die Einhaltung der UQN für Pyrethroide zuverlässig zu bewerten. Wo Konzentrationen mit einer ausreichend niedrigen LOQ quantifiziert werden konnten, wurden häufig Überschreitungen der jeweiligen UQN beobachtet.

Um bei gleichzeitigem Aufrechterhalten der Verfügbarkeit von Pyrethroid-Insektiziden die Ziele der WRRL für die Qualität von Oberflächengewässern zu erreichen, sind der Studie zu Folge koordinierte Maßnahmen in allen Bereichen – Regulierung, Verwendung und Überwachung – erforderlich.

Zu den von den Wissenschaftler*innen empfohlenen Schlüsselmaßnahmen zählen:

• Die Verringerung des Einsatzes von Pyrethroiden und der Emissionen in Oberflächengewässer
• Investitionen in verbesserte routinemäßige Analysekapazitäten und
• eine Harmonisierung der Pyrethroid-Vorschriften sowie rasche Integration neuer Erkenntnisse.

Weitere Details finden sich in der Veröffentlichung. Genannt werden unter anderem:

• Der öffentliche Zugang zu regelmäßig aktualisierten, räumlich aufgelösten Daten über Verkauf, Verwendung, Umweltkonzentrationen und häufig angewandte Risikominderungsmaßnahmen in allen Anwendungsbereichen,
• Die Festlegung einer gruppenbasierten Umweltqualitätsnorm für die Summe der Pyrethroide und deren Aufnahme in die Liste der prioritären Stoffe sowie
• Die Anwendung von Indikatoren für die Toxizität von Gemischen in Oberflächengewässern.

Quelle: Hitzfeld et al. (2025): Synthetic pyrethroids in European surface waters: sources, occurrence and need to reduce contamination. Environmental Sciences Europe, https://doi.org/10.1186/s12302-025-01249-9