Banner schließen

2022-12-02 17:28:42 By : Ms. Nancy Zhu Letian Mouthmask

Vielen Dank für Ihren Besuch auf nature.com.Sie verwenden eine Browserversion mit eingeschränkter CSS-Unterstützung.Um die beste Erfahrung zu erzielen, empfehlen wir Ihnen, einen aktuelleren Browser zu verwenden (oder den Kompatibilitätsmodus im Internet Explorer zu deaktivieren).In der Zwischenzeit zeigen wir die Website ohne Stile und JavaScript an, um eine kontinuierliche Unterstützung zu gewährleisten.Karussell mit drei Dias, die gleichzeitig angezeigt werden.Verwenden Sie die Schaltflächen Zurück und Weiter, um durch drei Folien gleichzeitig zu navigieren, oder die Schaltflächen mit den Folienpunkten am Ende, um jeweils drei Folien zu überspringen.Jennifer E. Swanson, Erin Muths, … Kelly L. SmallingEstelle Camizuli, Renaud Scheifler, … Paul AlibertJessica A. Lang, James D. Roth und John H. MarkhamChristopher J. O’Bryan, Alexander R. Braczkowski, … Eve McDonald-MaddenYijia Li, Ruiqing Miao und Madhu KhannaBen M. Williams, Philip J. Baker, … Richard W. YarnellStanislav Korenko, Pavel Saska, … Petr HenebergSamantha L. Rumschlag, Michael B. Mahon, … Jason R. RohrHeidi L. Kolkert, Rhiannon Smith, … Nick ReidScientific Reports Band 12, Artikelnummer: 15904 (2022 ) Diesen Artikel zitierenWissenslücken in Bezug auf die potenzielle Rolle von Pestiziden beim Verlust der landwirtschaftlichen Biodiversität weltweit und mischungsbedingte Probleme behindern eine ordnungsgemäße Risikobewertung unbeabsichtigter Auswirkungen von Pestiziden, was die Überwachung der Exposition von Wildtieren gegenüber diesen Verbindungen unerlässlich macht.Die Exposition von freilebenden Säugetieren gegenüber alten (verbotenen und eingeschränkten: BRPs) und derzeit verwendeten (CUPs) Pestiziden wurde untersucht, wobei die folgenden Hypothesen getestet wurden: (1) eine Hintergrund-Bioakkumulation für BRPs, während ein „Hot-Spot“-Muster für CUPs, (2 ) unterschiedliche Kontaminationsprofile zwischen Fleischfressern und Granivoren/Allesfressern und (3) die Rolle nicht behandelter Gebiete als Rückzugsgebiete für die Exposition gegenüber CUPs.Apodemus-Mäuse (Allesfresser) und Crocidura-Spitzmäuse (Insektenfresser) wurden in zwei französischen Agrarlandschaften (n = 93) beprobt.Die Konzentrationen von 140 Ausgangschemikalien und Metaboliten wurden in Haarproben gescreent.Insgesamt wurden 112 Verbindungen nachgewiesen, die eine Exposition kleiner Säugetiere gegenüber Fungiziden, Herbiziden und Insektiziden mit 32 bis 65 nachgewiesenen Rückständen pro Person (13–26 BRPs und 18–41 CUPs) zeigen.Die Erkennungshäufigkeit überstieg 75 % der Personen für 13 BRPs und 25 CUPs.Konzentrationen über 10 ng/g wurden für 7 BRPs und 29 CUPs (bei 46 % bzw. 72 % der Personen) und über 100 ng/g für 10 CUPs (bei 22 % der Personen) quantifiziert.Die Kontamination (Anzahl der Verbindungen oder Konzentrationen) war bei Spitzmäusen insgesamt höher als bei Nagetieren und bei Tieren, die in Hecken und Getreidekulturen gefangen wurden, höher als in Grasland, unterschied sich jedoch nicht signifikant zwischen konventioneller und ökologischer Landwirtschaft.Es wurde eine allgemeine, allgegenwärtige Kontamination durch alte und aktuelle Pestizide gezeigt, was Fragen zu Expositionspfaden und Auswirkungen auf Ökosysteme aufwirft.Wir schlagen ein Konzept vor, das als „Biowidening“ bezeichnet wird und eine Zunahme der Diversität von Verbindungen auf höheren trophischen Ebenen darstellt.Diese Arbeit legt nahe, dass die Exposition von Wildtieren gegenüber Pestizidmischungen eher eine Regel als eine Ausnahme ist, was die Notwendigkeit einer Berücksichtigung des Exposom-Konzepts hervorhebt und die Angemessenheit der aktuellen Risikobewertung und Minderungsprozesse in Frage stellt.Die Anwendung synthetischer Pestizide begann Ende der 1930er Jahre und nahm nach dem Zweiten Weltkrieg exponentiell zu.In den 1960er Jahren hat die Veröffentlichung von Rachel Carsons Buch zusammen mit einigen symbolträchtigen Ereignissen von Wildtiervergiftungen und dem Bewusstsein für die globale Kontamination mit chlororganischen Pestiziden zu strengeren Regulierungsregeln für synthetische Pestizide und zum Verbot vieler persistenter organischer Schadstoffe (POPs) geführt1 .In jüngerer Zeit haben solche Bedenken die Gesellschaft und Politik immer noch in Frage gestellt und zu einer neuen, verbesserten Regulierung und Überwachung geführt (siehe zum Beispiel Rotterdamer Übereinkommen http://chm.pops.int/2,3).Pflanzenschutzmittel (PSM) gehören heute zu den Chemikalien mit den strengsten Regulierungen, Vermarktungs- und Verwendungsgenehmigungen von Molekülen, die auf einer gründlichen Umweltrisikobewertung (ERA) und einer Überwachung nach der Registrierung beruhen2,4,5.Derzeit verwendete Pestizide (CUPs) werden so konzipiert und reguliert, dass sie sicherer sind (z. B. weniger persistent, weniger bioakkumulierbar, zielgerichteter) als die früheren, die verboten oder streng auf bestimmte Situationen beschränkt wurden (als verbotene und eingeschränkte Pestizide, BRPs bezeichnet). , im Folgenden).Der Einsatz synthetischer Pestizide hat in den letzten vier Jahrzehnten in Bezug auf die Gesamtmenge, die Vielfalt der Moleküle und die geografische Ausdehnung zugenommen6.Heutzutage werden weltweit mehr als 500 Wirkstoffe in mehreren tausend kommerziellen Produkten verwendet, die zu mehr als 100 chemischen Klassen mit unterschiedlichen Wirkungsweisen gehören6.Trotz nationaler oder föderaler Pläne zur Reduzierung des Einsatzes von Pestiziden2,5,7 ist eine Umkehrung dieses Trends nicht zu erwarten.Prognosen für 2100 zufolge wird im Verhältnis zum Klimawandel und Bevölkerungswachstum sogar mit einer Verzehnfachung des PSM-Einsatzes gerechnet8.BRP und ihre Abbauprodukte sind aufgrund von Altlasten und langer Persistenz immer noch in der Umwelt vorhanden und können aufgrund der derzeitigen Praktiken auf Ackerböden remobilisiert werden9.Ihre Auswirkungen auf die Biodiversität und die Umwelt können daher noch lange nach ihrem Verwendungsverbot anhalten6.Obwohl CUPs insgesamt weniger persistent und bioakkumulierbar sind als BRPs, stellen mehrere zugelassene Pflanzenschutzmittel in Europa immer noch ein chronisches Risiko für die Reproduktion dar und/oder werden als endokrine Disruptoren eingestuft.Rund 50 Verbindungen erfüllen zwei Kriterien der Stoffklasse „persistent, bioakkumulierbar und toxisch“10.Darüber hinaus zeigten neuere Studien die Akkumulation mehrerer CUPs in Böden verschiedener Lebensräume innerhalb der Agrarlandschaften11.Jüngste groß angelegte Erhebungen in ganz Europa und weltweite Überwachungsstudien von mehrklassigen Pflanzenschutzmitteln in Ackerböden zeigten ein hohes Vorkommen von Rückständen sowohl von BRPs als auch von CUPs12,13.Trotz einer wachsenden Zahl von Forschungsergebnissen, die zeigen, dass synthetische Pestizide wichtige Treiber für einen weltweiten starken Rückgang der Tierwelt und einen weit verbreiteten Verlust der biologischen Vielfalt von Ackerland sind, behindern entscheidende Wissenslücken darüber, wie sie sich auf ökologische Prozesse auswirken, unsere Fähigkeit, ihre unbeabsichtigten Auswirkungen zu verstehen, vorherzusagen und zu mindern6, 14.Ein entscheidender Schritt besteht darin, die Exposition von Nichtzielarten gegenüber diesen Verbindungen unter realistischen Bedingungen zu charakterisieren, aber es fehlen Informationen über die Kontamination von Wildtieren durch CUPs.Beispielsweise berücksichtigen die meisten Überwachungssysteme für Greifvögel POPs, insbesondere Organochlor-Insektizide, oder nur bestimmte Pestizide, die an Vergiftungen beteiligt sind, wie Anticholinesterasen und Antikoagulanzien15.Die direkte Vogelvergiftung durch CUPs oder die Übertragung in tritrophe Nahrungsnetze wurde in einigen Studien behandelt, die sich jedoch nur auf bestimmte Verbindungsklassen wie Neonicotinoide konzentrierten16,17.Die seltenen Studien, die sich mit CUPs in frei lebender Fauna befassen, haben jedoch das Potenzial für Nichtziel-Wildtiere gezeigt, CUPs ausgesetzt zu werden und sogar CUPs zu bioakkumulieren, was die Relevanz und den Bedarf an weiterer Forschung und Daten zu diesem aktuellen Thema unterstreicht18,19.Kleine Säugetiere nehmen eine zentrale Position im ERA-Verfahren für die Registrierung von Pflanzenschutzmitteln ein, da Standardtoxizitätstests und toxikologische Daten für Menschen und Säugetiere auf der Grundlage von Tierversuchen bestimmt werden, die hauptsächlich an Laborratten und -mäusen durchgeführt werden20,21.Kleine Säugetiere sind in der Liste der „Säugetier-Indikatorarten“, „generischen Schwerpunktarten“ in den ersten Ebenen von ERA weitestgehend vertreten.Mehrere Wildarten, wie die Waldmaus Apodemus sylvaticus und die gemeine Spitzmaus Sorex araneus, werden als „Schwerpunktarten“ in der letzten Stufe identifiziert22.Nagetiere und Insektenfresser stehen auch bei Erhebungen nach der Registrierung zur Bewertung der Auswirkungen auf Säugetiere im Mittelpunkt22.Expositions- und Reaktionsdaten werden jedoch hauptsächlich aus kontrollierten Laborexperimenten und Modellstudien auf der Grundlage von Ansätzen zum Design einzelner Verbindungen und ohne Langzeitanalysen der Akkumulation von Rückständen gewonnen.Darüber hinaus werden Felderhebungen bei Kleinsäugern in der Regel ohne Überwachung der Bioakkumulation durchgeführt.Tatsächliche Messungen der PSM-Exposition von Kleinsäugern unter praxisnahen Bedingungen sind daher bemerkenswert selten23,24,25,26.Kleine Säugetiere spielen jedoch eine wichtige funktionelle Rolle in terrestrischen Ökosystemen, und mehrere Arten werden als nützliche Organismen in Agrarökosystemen betrachtet, indem sie Unkrautsamen und wirbellose Tiere räubern27,28,29,30,31,32,33.Darüber hinaus sind sie als reichliche und weit verbreitete Beute für zahlreiche Wirbeltiere an der Übertragung von Schadstoffen in Nahrungsnetze und an der Sekundärvergiftung von Raubtieren beteiligt34,35.Kleine Säugetiere sind auch an numerischen Reaktionen und Kaskadeneffekten auf die Raubtierpopulation beteiligt, indem sie die Nahrungsressourcen für Raubtiere verringern, wenn die Beutepopulationen reduziert werden36,37.Zahlreiche Taxa von Nagetieren und Spitzmäusen sind weltweit bedroht38, und negative Auswirkungen auf Populationen im Zusammenhang mit Pestiziden können ebenfalls Anlass zur Sorge geben.Heutzutage basieren die Studien, die sich mit der Untersuchung von CUP-Rückständen in Wildtieren befassen, hauptsächlich auf Modellstudien (siehe z. B. 39, 40, 41) und auf analytischen Messungen in Geweben, wobei die neuesten sich auf die Tötung von Tieren oder auf Sektionen von gesammelten toten Individuen stützen Netze der epidemiologischen/toxikologischen Überwachung.Die ethischen und wissenschaftlichen Fragen im Zusammenhang mit dem Tierschutz in der Forschung sind in den letzten Jahrzehnten in vielen Ländern zu einem festen Bestandteil der Regulierung und zu einem aufkommenden Thema im Hinblick auf die Entwicklung neuer Methoden in Biologie, Ökologie und Ökotoxikologie geworden42.In diesem Zusammenhang stellen keratinisierte Gewebe eine vielversprechende Matrix dar, um die Exposition von Wildtieren gegenüber Chemikalien zu untersuchen.Tatsächlich wurden metallische und organische Verunreinigungen in Vogelfedern erfolgreich überwacht, und Spurenmetalle wurden in Haarproben von wilden kleinen Säugetieren gemessen42,43,44.Die Analyse von Pestiziden in menschlichem Haar zur Charakterisierung der Exposition hat seit den 2010er Jahren ein zunehmendes Interesse geweckt und wird aufgrund des erweiterten Nachweisfensters, das mit dieser Matrix zugänglich ist, als relevanterer Biomarker zur Bewertung der chronischen Exposition angesehen als biologische Flüssigkeiten45,46.Es wird zugegeben, dass Chemikalien hauptsächlich aus dem Blutstrom in lebende Zellen der Haarzwiebel aufgenommen werden, daher werden die Molekülkonzentrationen im Haar als repräsentativ für die interne Dosis während der Zeit des Wachstums der Haarprobe angesehen47.Die Haaranalyse hat sich als erfolgreiches Instrument zur Beurteilung der chronischen Exposition gegenüber Pestiziden bei Ratten erwiesen, da auf der Grundlage einer kontrollierten Exposition gegenüber einer Mischung von Pestiziden verschiedener chemischer Familien während mehrerer Monate die Konzentrationen von Chemikalien im Haar signifikant mit der Expositionsintensität und den Konzentrationen korrelierten im Plasma45,48.Die vorliegende Studie zielte darauf ab, das Expositionsprofil wild lebender kleiner Säugetiere gegenüber Pestiziden in der „realen Welt“ auf der Grundlage der Messung von Rückständen in Haaren zu bewerten.Um die Expositionstreiber besser zu charakterisieren, verglichen wir die Bioakkumulation von Rückständen in bewirtschafteten und naturnahen Lebensräumen, die mit Pflanzenschutzmitteln (konventionelle Getreidekulturen und Grünland) oder unbehandelt (ökologische Getreidekulturen und Grünland sowie Hecken) in zwei Regionen Frankreichs behandelt wurden .Die beiden Probenahmestellen gehören zum Netzwerk Long-Term Socio-Ecological Research (LTSER): das Zone Atelier Arc Jurassien (ZAAJ, https://zaaj.univ-fcomte.fr/) im Nordosten Frankreichs und das Zone Atelier Plaine & Val de Sèvre (ZAPVS, https://za-plaineetvaldesevre.com/) im mittleren Westen Frankreichs.Wir betrachteten kleine Säugetierarten, die in Agrarökosystemen in Frankreich weit verbreitet und reichlich vorhanden sind und verschiedene trophische Merkmale aufweisen: Wildmäuse Apodemus sylvaticus und Flavicollis, körnchenfressende/omnivore Nagetiere und die Spitzmaus mit den weißen Zähnen Crocidura russula, ein insektenfressendes kleines Säugetier.Aufgrund der Verbreitung der Umweltkontamination durch BRP erwarteten wir eine „allgemeine Hintergrundkontamination“, dh eine hohe Häufigkeit von Rückstandsnachweisen innerhalb der Populationen, unabhängig vom untersuchten Gebiet, der Art der Landwirtschaft (konventioneller Landbau „CF“ oder ökologischer Landbau „OF“. ) oder des Lebensraumtyps, jedoch in geringen Konzentrationen bei Tieren.Umgekehrt stellten wir für CUPs die Hypothese auf, dass einige „Hot-Spots“ der Exposition in behandelten Lebensräumen auftraten, wobei einige kleine Säugetiere hohe Konzentrationen aufwiesen, während niedrige Konzentrationen und eine geringe Nachweishäufigkeit in nicht behandelten Gebieten erwartet wurden, da dies bei CUPs nicht der Fall sein sollte persistieren und bioakkumulieren.Wir erwarteten auch Unterschiede in den Expositionsprofilen zwischen den beiden Arten aufgrund ihrer unterschiedlichen trophischen Ebene.Da weit verbreitete Insektizide wie Neonikotinoide systemisch wirken, sollten Nagetiere höhere Konzentrationen aufweisen als Spitzmäuse, da Insektizidrückstände in Vegetationsorganen vorhanden sein können, von denen sie sich ernähren49.Da Nagetiere behandeltes Saatgut verzehren könnten, wurde darüber hinaus eine größere Exposition von Mäusen als von Spitzmäusen gegenüber Substanzen erwartet, die als Beizmittel wie Triazole und Neonicotinoide verwendet werden23,50.Beutetiere von Spitzmäusen wie Regenwürmern können Fungizide und Insektizide sowie Herbizide wie Pendimethalin und Diflufenican in hohen Konzentrationen anreichern11.Eine trophische Übertragung auf Spitzmäuse könnte daher zu höheren Herbizidkonzentrationen bei dieser Art führen.Die meisten der verbotenen Pestizide sind als persistente, lipophile, bioakkumulierbare Verbindungen bekannt, die das Potenzial haben, sich in Nahrungsnetzen zu vermehren.Spitzmäuse, die auf einer höheren trophischen Ebene fressen als Nagetiere, weisen voraussichtlich eine stärkere Kontamination durch BRP auf.Insgesamt 112 verschiedene Verbindungen wurden über die 140 Ausgangspestizide und Metaboliten, die in Haarproben gescreent wurden, nachgewiesen (80 % der gescreenten Verbindungen).Die vollständige Liste der Verbindungen mit ihren Akronymen, Einzelheiten zu ihren vollständigen Namen und chemischen Familien sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.Insgesamt wurden 51 BRPs über 67 analysiert (76 %) im Haar kleiner Säugetiere nachgewiesen, wobei 27 Ausgangschemikalien von 39 gescreenten (67 %) und 25 Metaboliten von 28 (89 %) nachgewiesen wurden (Tabelle 1).Dreizehn Verbindungen waren bei mehr als 75 % der Personen vorhanden: DMP, PNP, 1-(3,4-Dichlorphenyl)harnstoff, DEP, PCP, 3Me4NP, 1-(3,4-Dichlorphenyl)-3-methylharnstoff, DETP, Fipronil B. Fipronilsulfon, Trifluralin, DMTP und HCB.Die meisten von ihnen sind Umwandlungsprodukte von Organochlor-, Organophosphor-, Harnstoff- und Phenylpyrazol-Pestiziden.Dann fiel der Nachweisanteil schnell unter 25 % der Proben.Bei 50–75 % der Personen wurden nur drei Verbindungen nachgewiesen (Tabelle 1: Lindan γ-HCH (Organochlor-Insektizid), Terbutryn (Triazin-/Triazinon-Herbizid) und Fenuron (Harnstoff-Herbizid). Bei 25–50 % der Personen wurden fünf Substanzen gefunden den Tieren: DMST (Metabolit von Tolylfluanid, ein Amid-Fungizid), Flusilazol (Azol-Fungizid), α-Endosulfan (Organochlor-Insektizid), DMDTP (Organophosphor-Insektizid-Metabolit) und Diuron (Harnstoff-Herbizid).Die 10 höchsten gemessenen Konzentrationen lagen zwischen 30 und 118 ng/g und wurden hauptsächlich durch DMP (sieben der 10 Werte) zusammen mit PNP und 1-(3,4-Dichlorphenyl)harnstoff repräsentiert.Sieben Verbindungen wiesen Konzentrationen über 10 ng/g auf, die mit den identisch waren am häufigsten: DMP, PNP, 1-(3,4-Dichlorphenyl)harnstoff, DEP, PCP, 3Me4NP, plus DEDTP (Organophosphorous Metabolite, 6 % der Personen) Von den 16 BRPs, die nie nachgewiesen wurden, waren 13 Ausgangspestizide und drei waren Metaboliten, verteilt in einem Fungizid, drei hHerbizide und 12 Insektizide/Biozide.Die nicht nachgewiesenen Verbindungen gehören mehreren chemischen Familien an, darunter Organochlor-, Organophosphor-, Carbamat- und Harnstoff-Pestizide.Insgesamt 61 von 73 analysierten CUPs wurden im Haar kleiner Säugetiere nachgewiesen, wobei 54 Ausgangspestizide von 66 getesteten (82 %) und sieben von sieben untersuchten Metaboliten (100 %) nachgewiesen wurden (Tabelle 2).Viele der nachgewiesenen CUPs wurden bei einem großen Teil der Personen gefunden: 25 Verbindungen wurden bei mehr als 75 % der Personen nachgewiesen, was bedeutet, dass 41 % der 61 nachgewiesenen CUPs bei 75–100 % der Personen vorhanden waren.Diese 25 am häufigsten nachgewiesenen Verbindungen gehörten zu verschiedenen chemischen Familien und allen Verwendungen von CUPs (Tabelle 2).Die Herbizide gehörten zu den Familien der Organochlorine (Metolachlor und Metazachlor), Säureherbizide (MCPA, 2,4-d, Dichlorprop und Mecoprop), Thiocarbamate (Prosulfocarb), Amid-Pestizide (Dimethachlor), Uracile (Lenacil) und Dinitroanilin (Pendimethalin). ).Die Fungizide gehörten zu den Hauptfamilien Strobilurine (Azoxystrobin und Pyraclostrobin), Azole (Tebuconazol, Epoxiconazol, Thiabendazol, Prochloraz und Propiconazol; Cyproconazol bei 73 % der Personen), Carbamate (Carbendazim) und Carboxamide (Boscalid).Die am häufigsten nachgewiesenen Insektizide waren hauptsächlich Metabolite von Pyrethroiden (3-PBA, Cl2CA und ClCF3CA) sowie Neonicotinoide (Thiacloprid und Imidacloprid) und der spezifische Metabolit von Chlorpyrifos TCPy (3,5,6-Trichlor-2-pyridinol; Organophosphor-Pestizide).Auffällig sind die fünf Herbizide Isoproturon (Harnstoff), Propyzamid (Benzamid), Chlortoluron (Harnstoff), Oxadiazon (Oxadiazin) und Diflufenican (Carboxamid), sowie das Fungizid Trifloxystrobin (Strobilurin) und das Insektizid Cypermethrin (Pyrethroid). mindestens 50 % der Proben (Tabelle 2).Fünf weitere Verbindungen wurden bei 25–50 % der Tiere nachgewiesen: Zoxamid (Benzamid), Difenoconazol (Azol), Cyhalothrin und Br2CA (Pyrethroide) und 2,4-DB (Säureherbizid).Die 10 höchsten gemessenen Konzentrationen lagen im Bereich von 200 bis 500 ng/g und damit deutlich höher als bei BRP.Diese hohen Konzentrationen wurden für die Fungizide Boscalid, Carbendazim und Prochloraz sowie die Herbizide Dichlorprop, MCPA und Propyzamid gefunden.Eine größere Anzahl von Verbindungen wies höhere Konzentrationen auf als für BRPs beobachtet, da 29 Verbindungen Konzentrationen von mehr als 10 ng/g aufwiesen.Darüber hinaus wurden 16 Verbindungen mit höheren Konzentrationen als 50 ng/g und 10 Verbindungen mit höheren Konzentrationen als 100 ng/g quantifiziert (Tabelle 2).Die 10 Verbindungen mit den höchsten Konzentrationen waren die Herbizide Propyzamid, MCPA, Dichlorprop, Diflufenican, Mecoprop und Metolachlor sowie die Fungizide Boscalid, Epoxiconazol, Carbendazim und Prochloraz.Sie gehörten nicht alle zu den am häufigsten nachgewiesenen Verbindungen (Tabelle 2).Sechs Verbindungen wiesen Konzentrationen zwischen 50 und 100 ng/g auf: das Insektizid Imidacloprid, die Herbizide Aclonifen und Isoproturon sowie die Fungizide Cyproconazol, Propiconazol und Tebuconazol.Verschiedene chemische Familien sind unter den CUPs vertreten, die hohe Konzentrationen in kleinen Säugetieren aufweisen, darunter Carbamate, Carboxamide und Benzamide, Säure- und Harnstoffherbizide, Azole und Neonicotinoide (Tabelle 2).Die Insektizide zeigten insgesamt niedrigere Konzentrationen als Herbizide und Fungizide, da bei Insektiziden mit Ausnahme von Imidacloprid kein Wert über 50 ng/g gemessen wurde.Neben dem Neonicotinoid Imidacloprid waren die Insektizide mit den höchsten Werten (> 10 ppb) alle Pyrethroide, entweder Eltern oder ihre Metaboliten (Cyfluthrin, Cyhalothrin, Permethrin, 3-PBA, Br2CA, Cl2CA).Unter den 12 CUPs, die nie nachgewiesen wurden, waren nur Ausgangsverbindungen vorhanden, mit sechs Fungiziden, zwei Herbiziden und vier Insektiziden, die zu verschiedenen chemischen Familien gehören, wie Azol-, Carbamat-, Organophosphor-, Triazin-, Neonicotinoid-, Strobilurin-, Oxadiazin- und Harnstoff-Pestizide.Zwischen dem Nachweis von CUPs in Haarproben von Kleinsäugern und den Mengen an Pestiziden, die 2016 in der Region verkauft wurden, in der sich das ZAPVS befindet (d. h. Deux-Sèvre, wo die meisten Kleinsäuger in dieser Studie gefangen und analysiert wurden), wurde ein signifikant positiver Zusammenhang festgestellt. (Spearmans Rho = 0,66, p-Wert < 0,001, ergänzende Abb. S1).Die Anzahl der Quantifizierungen über 10 ng/g im Haar von Kleinsäugern wurde auch in einem signifikant positiven Zusammenhang mit den Mengen jedes entsprechenden Pestizids gefunden, die 2016 in Deux-Sèvres verkauft wurden (Spearman-Rho = 0,58, p-Wert < 0,001, ergänzende Abb. S1 ).Insgesamt wurden bei jedem Individuum zwischen 32 und 65 Verbindungen nachgewiesen (Mittelwert ± SD = 49 ± 7, Median = 50).Bei getrennter Betrachtung von Spitzmäusen und Mäusen erreichte der Durchschnitt (± SD) 52 ± 5 Verbindungen bei Spitzmäusen (min–max = 41–65) und 41 ± 5 Verbindungen bei Mäusen (min–max = 32–52).Insbesondere wurden 13–26 BRPs (Median = 17; Mittelwert ± SD = 17 ± 3) und 18–41 CUPs (Median = 32; Mittelwert ± SD = 31 ± 6) in jeder Haarprobe nachgewiesen (Abb. 1, Ergänzende Tabellen). S1–S2).Betrachtet man nur BRPs, so zeigten einzelne Kleinsäuger Mischungen, die aus mindestens drei Herbiziden und acht Insektiziden bestanden (Mittelwert ± SD = 2 ± 1 Fungizide, 5 ± 1 Herbizide und 11 ± 2 Insektizide).Betrachtet man nur CUPs, zeigten die Tiere Mischungen, die aus mindestens vier Fungiziden, sieben Herbiziden und drei Insektiziden bestanden (Mittelwert ± SD = 10 ± 3 Fungizide, 13 ± 2 Herbizide und 8 ± 2 Insektizide).Boxplots der Anzahl der Moleküle und der Summe der Konzentrationen für (a) verbotene und eingeschränkte Pestizide (BRPs) und (b) derzeit verwendete Pestizide (CUPs) nach Lebensräumen, Arten und Standorten.Statistische Unterschiede zwischen Gruppen werden durch Kleinbuchstaben gekennzeichnet, unterschiedliche Buchstaben zeigen statistisch signifikante Unterschiede zwischen Faktorstufen an (statistische Signifikanz: p-Wert < 0,05).C Getreide, G Wiesen, H Hecken, Crru Crocidura Russula Spitzmaus, Apsy Apodemus sylvaticus Waldmaus, ZAAJ Zone Atelier Arc Jurassien, ZAPVS Zone Atelier Plaine et Val de Sèvre.Insgesamt zeigten Spitzmäuse eine höhere Kontamination als Mäuse, sowohl unter Berücksichtigung der Anzahl der Verbindungen als auch in geringerem Maße der Konzentrationen (Abb. 1, Ergänzungstabellen S1–S2).Spitzmäuse wiesen eine höhere Anzahl von Verbindungen für alle BRPs und alle CUPs, für Fungizide und für Herbizide auf.Bei Spitzmäusen wurde jedoch eine ähnliche Anzahl von Insektiziden gemessen wie bei Waldmäusen (Abb. 1, Ergänzungstabellen S1–S2).Spitzmäuse zeigten höhere Konzentrationen von Pestiziden, allerdings signifikant nur für verbotene Fungizide und aktuelle Insektizide, mit Ausnahme von verbotenen Herbiziden, für die Mäuse höhere Konzentrationen aufwiesen (Abb. 1, Ergänzungstabellen S1–S2).Spitzmäuse, die in Hecken und Getreidekulturen gefangen wurden, wiesen im Allgemeinen die höchste Anzahl von Verbindungen oder die Summe der Konzentrationen sowohl für BRPs als auch für CUPs auf, während sie in Grasland am niedrigsten waren.Ausnahmen wurden bei der Anzahl verbotener Insektizide und den Konzentrationen verbotener Herbizide festgestellt, bei denen Tiere aus Hecken die niedrigsten Werte aufwiesen (Abb. 1, Ergänzungstabellen S1–S2).Ein solches Muster höherer Konzentrationen oder einer höheren Anzahl von Verbindungen in Hecken und/oder Getreide war jedoch nicht immer signifikant (Abb. 1, Ergänzungstabellen S1–S2).Die Anzahl der Verbindungen war bei Individuen, die in Hecken gefangen wurden, signifikant höher als in Getreide und/oder Grasland für verbotene Fungizide und Herbizide, alle CUPs und aktuelle Fungizide.Die Konzentrationen der gängigen Herbizide und Insektizide sowie der verbotenen Insektizide waren bei in Hecken gefangenen Tieren signifikant höher als in Getreide und/oder auf Grasland.Die Zahl der Verbindungen und Konzentrationen war im Grünland nie signifikant höher als im Getreide.Sie waren bei Tieren aus diesen beiden Lebensräumen nur für die Anzahl verbotener Insektizide und die Konzentrationen verbotener Herbizide signifikant höher als in Hecken (Ergänzungstabellen S1–S2).Die Variabilität zwischen Individuen war in Hecken am größten, wobei die Tiere die Anzahl der Verbindungen und Konzentrationen sowohl unter den niedrigsten als auch den höchsten aufwiesen (Abb. 1).Zwischen den beiden Probenahmestellen ZAAJ und ZAPVS wurden wenige Unterschiede bei der Kontamination von Mäusen durch BRPs festgestellt.Mäuse aus ZAAJ zeigten eine etwas höhere Anzahl an verbotenen Herbiziden, aber signifikant niedrigere Konzentrationen an verbotenen Fungiziden und Herbiziden als Mäuse aus ZAPVS.Das Muster war für CUPs deutlich unterschiedlich, für die Mäuse aus ZAPVS eine höhere Anzahl von Verbindungen und höhere Konzentrationen aufwiesen als Mäuse aus ZAAJ, aber der Unterschied war für aktuelle Fungizide nicht signifikant (Abb. 1, Ergänzungstabellen S1–S2).Die Anzahl der BRP und ihre Konzentrationen waren zwischen ökologischem und konventionellem Landbau insgesamt ähnlich, mit Ausnahme von Herbiziden in Spitzmäusen aus ZAPVS, die im konventionellen Kontext eine höhere Anzahl und Konzentration zeigten als im Kontext des ökologischen Landbaus (Abb. 2, Ergänzungstabellen S1–S2).Dieses Ergebnis ist jedoch mit Vorsicht zu genießen, da Metaboliten von Harnstoffherbiziden in die Klasse der BRP aufgenommen wurden, da die meisten dieser Herbizide verboten sind, aber einige wenige Harnstoffverbindungen noch im Jahr 2016 zugelassen waren (Tabellen 2 und 3).Die jüngste Verwendung könnte daher dieses Ergebnis auf BRPs verfälschen.Während ein allgemeiner Trend zu einer größeren Anzahl und Konzentration von CUPs in konventionellen als in organischen Kontexten numerisch und grafisch zu bemerken ist (Abb. 2, Ergänzungstabellen S1–S2), haben wir keine signifikanten Unterschiede zwischen CF und OF für die analysierten CUPs festgestellt in dieser Studie.Boxplots der Anzahl der Moleküle und der Summe der Konzentrationen für (a) verbotene und eingeschränkte Pestizide (BRPs) und (b) derzeit verwendete Pestizide (CUPs) gemäß den landwirtschaftlichen Praktiken.Statistische Unterschiede zwischen den Gruppen sind durch rote Sternchen gekennzeichnet (statistische Signifikanz: p-Wert < 0,05), wenn nahe am Signifikanzniveau (0,10 > p-Wert > 0,05), ist die Farbe des Sternchens grau.CF Konventioneller Landbau, OF Ökologischer Landbau.Multivariate Analysen zeigten, dass sich die Profile sowohl von BRPs als auch von CUPs signifikant zwischen Habitaten, Arten und Zonen unterschieden (Abb. 3).Die Profile der Verbindungen wurden leicht bis mäßig durch die getesteten Faktoren unter Berücksichtigung der Bestimmungskoeffizienten erklärt, die von 0,063 bis 0,263 reichten.Der ökologische Landbau wurde nie als erklärender Faktor in Modellen beibehalten (p-Wert > 0,05 und Delta AIC > 2), was bedeutet, dass sich die Profile zwischen Tieren, die in OF- oder CF-Kontexten erfasst wurden, nicht signifikant unterschieden.Einfluss von Lebensraum, Art und Probenahmestelle auf die Kontamination von Kleinsäugern durch Pestizide: Korrelationsbiplots von Redundanzanalysen.Der Faktor „ökologischer Landbau“ wird nicht dargestellt, da statistisch nicht signifikant (p-Wert > 0,05).C = Getreide, G = Grünland, H = Hecken;Crru = Crocidura russula Spitzmaus, Apsy = Apodemus sylvaticus Waldmaus;ZAAJ = Zone Atelier Arc Jurassien;ZAPVS = Zone Atelier Plaine et Val de Sèvre;R2adj: angepasstes R zum Quadrat.Gruppen werden nach konvexen Hüllen angezeigt.Siehe Tabellen 1 und 2 für die detaillierte Bedeutung zusammengesetzter Akronyme.Profile von Pestizidrückständen korrelierten signifikant mit der Art des Habitats (p-Wert = 0,001), wobei 19,8 % und 6,3 % der Varianz für BRPs bzw. CUPs erklärt wurden.Profile von BRPs in Hecken wurden von relativ hohen Konzentrationen von DMST, 3Me4NP, 1-(3,4-Dichlorphenyl)-3-Methylharnstoff, PCP, Diuron, DETP, PNP, Atrazin, 3,4-Dichloranilin, DEP und Atrazin dominiert Desethyl (Abb. 3).Bei Getreide waren Profile mit hohen Gehalten an Fipronilsulfon, DEDTP, Lindan, HCB und DMDTP verbunden, während Grasland Profile zeigte, die mit Fenuron und Fipronil assoziiert waren.Bei CUPs war die Kontamination von Getreide durch hohe Gehalte an Cyproconazol, Diflufenican, Cyprodinil, Mecoprop, Cypermethrin, Prosulfocarb, Cyhalothrin, Pendimethalin und Permethrin gekennzeichnet.Profile von CUPs in Hecken waren mit hohen Gehalten an Carbendazim, Dichlorprop, Aclonifen, Tebuconazol, MCPA, TCPy, Thiabendazol, Thiacloprid, Lenacil, Prochloraz, Propyzamid, Chlortoluron, Boscalid und Epoxiconazol verbunden.In Grasland wurden Profile durch die Konzentration von Propiconazol charakterisiert.Profile von Rückständen unterschieden sich signifikant je nach untersuchter Spezies (p-Wert = 0,001), was 26,3 % bzw. 11,5 % der Varianz für BRPs und CUPs erklärte.Spitzmäuse unterschieden sich von Mäusen durch höhere Spiegel an DMST, Terbutryn, 1-(3,4-Dichlorphenyl)-3-methylharnstoff und Fipronilsulfon, während Mäuse Profile zeigten, die mit höheren Spiegeln an DEDTP, DETP, DMTP, DMDTP, PCP und Malathion assoziiert waren. Abb. 3).Hohe Gehalte an Tebuconazol, Propiconazol, Cyproconazol, Diflufenican, Prochloraz, Thiabendazol, Isoproturon, Chlortoluron, Thiacloprid und TCPy waren charakteristisch für Profile bei Spitzmäusen, während das Mäuseprofil mit Trifloxystrobin, Cyprodinil, Oxadiazon, Dimethachlor, Lenacil, Pendimethalin, Prosulfocarb und Mecoprop assoziiert war B. Pyraclostrobin, Carbendazim, MCPB, Cypermethrin, Bifenthrin, Cyhalothrin, Cyfluthrin, Fenvalarat, Deltamethrin und Metaboliten von Pyrethroiden.Die Kontamination unterschied sich signifikant je nach Probenahmezone (p-Wert = 0,001), was 14,4 % bzw. 23,1 % der Varianz für BRPs und CUPs erklärte.Die Kontamination von Mäusen durch ZAPVS war mit hohen Konzentrationen von DMDTP, Malathion-Carbonsäure, 3Me4NP, HCB und 1-(3,4-Dichlorphenyl)harnstoff verbunden.Mäuse aus ZAPVS zeigten insgesamt höhere Konzentrationen an CUPs als in ZAAJ.Die Kontaminationsprofile in ZAPVS wurden von hohen Gehalten an Epoxiconazol, Carbendazim, Pyraclostrobin, Mecoprop, Prosulfocarb, Pendimethalin, Azoxystrobin, Tebuconazol, Imidacloprid, Prochloraz, Propiconazol und Propyzamid dominiert (Abb. 3).Inferenzbäume ermöglichten die Anzeige der Verbindungen, die die Kontaminationsprofile von Kleinsäugern charakterisierten, und zeigten die Mischungen von Pestiziden, die Kleinsäuger ansammelten und denen sie somit ausgesetzt waren.Bedingte Inferenzbäume zeigten, dass sich der Faktor mit der stärksten Assoziation mit Kontaminationsprofilen zwischen BRPs und CUPs unterschied: Während sich die Profile für BRPs zunächst nach Lebensraum unterschieden, wurden sie für CUPs nach Arten aufgeteilt (Abb. 4 und 5).Die Bewirtschaftungsart „ökologisch“ oder „konventionell“ lieferte keine signifikante Aufspaltung des multivariaten Datensatzes.Multivariater bedingter Inferenzbaum, der die Faktoren zeigt, die die Kontaminationsprofile durch verbotene und eingeschränkte Pestizide signifikant aufteilen.ZAAJ = Zone Atelier Arc Jurassien;ZAPVS = Zone Atelier Plaine et Val de Sèvre.Die Namen von Fungiziden sind lila geschrieben, die von Herbiziden grün und die von Insektiziden dunkelrot.Die Namen der Metaboliten sind kursiv gedruckt.Siehe Tabelle 1 für die detaillierte Bedeutung zusammengesetzter Akronyme.Multivariater bedingter Inferenzbaum, der die Faktoren zeigt, die die Kontaminationsprofile durch derzeit verwendete Pestizide signifikant aufteilen.ZAAJ = Zone Atelier Arc Jurassien;ZAPVS = Zone Atelier Plaine et Val de Sèvre.Die Namen von Fungiziden sind lila geschrieben, die von Herbiziden grün und die von Insektiziden dunkelrot.Die Namen der Metaboliten sind kursiv gedruckt.Siehe Tabelle 2 für die detaillierte Bedeutung zusammengesetzter Akronyme.Für BRPs waren Profile in Grünland sowohl durch eine geringe Anzahl von Verbindungen als auch durch niedrige Konzentrationen gekennzeichnet (Abb. 4).Darüber hinaus wurden Profile von Pestiziden für Nutzpflanzen diskriminiert, bei denen eine höhere Anzahl von Molekülen und höhere Konzentrationen gefunden wurden, wie für das Fungizid DMST, den Metaboliten von Harnstoffherbiziden 1-(3,4-Dichlorphenyl)harnstoff und mehrere Insektizide (z. B. PCP, DEP , DMP, PNP).Die Profile in Hecken wurden zwischen Spitzmäusen und Mäusen getrennt, mit einer größeren Anzahl von Insektiziden bei Mäusen, aber höheren Konzentrationen von Insektiziden bei Spitzmäusen.Darüber hinaus wurden bei Mäusen höhere Konzentrationen des Harnstoffherbizids als bei Spitzmäusen und nur bei Spitzmäusen eine hohe Belastung mit dem Fungizid DMST beobachtet.Schließlich waren Profile in Mäusen von ZAAJ durch weniger Verbindungen als in Mäusen von ZAPVS und allgemein niedrigeren Konzentrationen gekennzeichnet (Abb. 4).Nat.Int.Chem.Nat.Chem.Bewertung.Chem.Chem.Chem.Int.Anal.