Pflanzenschutzmittel (PSM) werden flächenhaft vor allem in der Landwirtschaft eingesetzt und können, wie auch ihre (relevanten und nicht relevanten) Metaboliten, über die ungesättigte Zone in das Grundwasser eingetragen werden. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Transportdynamik und die Reaktivität bzw. Persistenz dieser Stoffe. Im Rahmen des Projektes „Wassersystemmodell Rhein/Main“ (WaRM) wurde das Verhalten und Vorkommen von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen und deren Metaboliten auf unterschiedlichen räumlichen Skalen untersucht. Hierzu wurden sowohl punktuelle (prozessorientierte) als auch flächenhafte Untersuchungen im Hessischen Ried (Südhessen) durchgeführt. Zur Analyse des Verhaltens in der ungesättigten und gesättigten Zone wurden zwei hochauflösende Monitoringstationen auf landwirtschaftlichen Flächen errichtet. Die Standorte unterscheiden sich hinsichtlich der Anbaukultur, dem PSM- und Düngemitteleinsatz sowie der Bodeneigenschaften. Da sowohl der Applikationszeitpunkt als auch der eingesetzte Wirkstoff bekannt war, konnten die an den Standorten eingesetzten Pflanzenschutzmittelwirkstoffe und deren Metaboliten gezielt untersucht werden, wobei auch Stoffe aus früheren Anwendungen berücksichtigt wurden. Dies ermöglicht die eine differenzierte Betrachtung sowohl der unmittelbaren Stoffeinträge als auch der längerfristigen Persistenz und Verlagerung. Die Probenahme erfolgte nach der Applikation in Intervallen von wenigen Tagen und anschließend in wöchentlichen Abständen über einen Zeitraum von vier bis zehn Wochen. An den beiden Monitoringstationen wurden Sickerwasserproben mit Glassaugkerzen in verschiedenen Tiefen (10 cm, 20 cm, 50 cm, 150 cm) entnommen und im Anschluss auf Pflanzenschutzmittelwirkstoffe sowie deren Metaboliten analysiert. Darüber hinaus wurden die Konzentrationen der Hauptionen, Spurenelemente, die Bodenfeuchte und stabile Wasserisotope in der ungesättigten Zone und im Grundwasser in acht verschiedenen Tiefen zwischen 2,30 m u. GOK und 3,35 m u. GOK gemessen. Während an einem Standort keine Pflanzenschutzmittelwirkstoffe nachgewiesen werden konnten, wurden bei dem anderen Standort ein Wirkstoff sowie fünf von sechs untersuchten Metaboliten mit Konzentrationen bis zu 7,62 µg/l gemessen.

Um den flächenhaften Eintrag an Pflanzenschutzmittelwirkstoffe und deren Metaboliten zu betrachten, wurden an 15 Grundwassermessstellen im Hessischen Ried zusätzliche Untersuchungen durchgeführt. Die Analyse umfasste 17 Pflanzenschutzmittelwirkstoffe und 48 Metaboliten. Dieser Parameterumfang geht deutlich über den landesweit untersuchten Monitoringumfang des Landes Hessen hinaus. Nachgewiesen wurden zwei Pflanzenschutzmittelwirkstoffe mit Konzentrationen bis zu 0,28 µg/l und 33 Metaboliten an mindestens einer Messstelle mit Maximalkonzentrationen von 10,97 µg/l.