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Judith Pielert, Friederike Lang, Christoph Schulz, Stephan Raspe
Atmosphärischer Eintrag von Spurenelementen - LWF-aktuell 75

Spurenelemente kommen in den kleinsten Mengen von Natur aus in der Umwelt vor. Zu ihnen gehören lebenswichtige Elemente, aber auch toxisch wirkende Schwermetalle. Setzt sie der Mensch frei, können sie über die Atmosphäre in Ökosysteme eingetragen werden, sich dort anreichern und negative Auswirkungen erzielen, auch wenn die Eintragsraten oft sehr gering sind. Von vielen Spurenelementen sind bisher jedoch weder Eintragsraten noch Umweltwirkungen im Detail bekannt. Die Umweltmessungen an den bayerischen Waldklimastationen erfassen neben dem Routinemessprogramm seit Ende der 1990er Jahre auch Spurenelementdepositionen im Niederschlag.

Im Balkendiagramm wird das Vorkommen von Blei auf den Freiflächen und Beständen an elf bayerischen Waldklimastationen verglichen. Bis auf den Wert im Bestand in Flossenbürg, der mit 80 g/ha*a extrem hoch ist und die Wert in Goldkronach, der auch etwas höher ist als die Mittelwerte an den übrigen Orten, liegen alle anderen mittleren Messergebnisse zwischen 10 und 20 g/ha*a.Zoombild vorhanden

Abbildung: Mittelwerte der jährlichen Bleifrachten von 1998 bis 2008 im standörtlichen Vergleich

Wie viele Schwermetalle in die Wälder langfristig eingetragen und angereichert werden, wurde bisher nur selten untersucht. Dabei sind gerade Wälder auf Grund ihrer Filterwirkung als Senken für atmosphärische Schadstoffe von besonderer Bedeutung. Deshalb werden an elf bayerischen Waldklimastationen (WKS) die Spurenelementeinträge im Niederschlag seit 1998 im Freiland und seit 2005 auch im Bestand erfasst (siehe Kasten).

Für die zwölf in Tabelle 1 aufgeführten Elemente haben wir die jährlichen Elementfrachten berechnet. Diese Ergebnisse sind deshalb besonders wertvoll, da es nur sehr wenige Studien zum Spurenelementeintrag gibt, die ein solch breites Element- und Standortspektrum und einen vergleichbar langen Zeitraum abdecken. Insbesondere der Eintrag in Waldökosysteme ist, abgesehen von häufig analysierten Schwermetallen wie Blei, Cadmium, Arsen etc. oder Hauptnährelementen, nur selten erforscht worden.

Die Schwermetalleinträge an den WKS sind insgesamt nicht besorgniserregend. Bis auf die Bestandsfracht von Mangan reicht keine der ermittelten Elementfrachten an die Obergrenze der in der Literatur beschriebenen Referenzwerte heran. Allerdings liegen fünf Elemente über den für Bayern geltenden Orientierungswerten der maximalen Hintergrundbelastung, sind also hinsichtlich der ländlichen Hintergrundbelastung gemäß Definition des Landesamts für Umwelt (LfU) oberhalb des Normalbereichs. Dies betrifft Arsen, Mangan und Blei sowie Zink und Kupfer in der Bestandesdeposition, Bismut und Vanadium liegen nur knapp unterhalb der Orientierungswerte.

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