Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung

, Volume 22, Issue 6, pp 711–720

Atmosphärische Deposition und Anreicherung von Schwermetallen und Stickstoff in Natura-2000-Gebieten Deutschlands

Authors

  • Winfried Schröder
    • Lehrstuhl für LandschaftsökologieHochschule Vechta
    • Lehrstuhl für LandschaftsökologieHochschule Vechta
  • Werner Kratz
    • Lehrstuhl für LandschaftsökologieHochschule Vechta
  • Marcel Holy
    • Lehrstuhl für LandschaftsökologieHochschule Vechta
  • Harald Zechmeister
    • Universität Wien
  • Harry Harmens
    • Centre for Ecology and Hydrology
  • Hilde Fagerli
    • Research and Development DepartmentNorwegian Meteorological Institute
  • Ilia Ilyin
    • Meteorological Synthesizing Centre East of EMEP
MOOSMONITORING • BEITRAGSSERIE

DOI: 10.1007/s12302-010-0145-2

Cite this article as:
Schröder, W., Pesch, R., Kratz, W. et al. Environ Sci Eur (2010) 22: 711. doi:10.1007/s12302-010-0145-2

Zusammenfassung

Absicht Im Rahmen der Luftreinhaltekonvention werden Moose zur europaweiten Kartierung der Bioakkumulation von Schwermetallen und Stickstoff verwendet. Hierzu werden alle fünf Jahre Moose gesammelt und chemisch analysiert. Diese Daten werden in dem vorliegenden Artikel für die Natura-2000-Gebiete Deutschlands (SCI) ausgewertet.

MethodenDie zeitlichen Trends der Metallanreicherungen in den SCIs wurden anhand eines Multimetallindex berechnet, der mit Verfahren der Geostatistik und der Perzentilstatistik abgeleitet wurde. Für die Stickstoffbioakkumulation lagen Messdaten aus dem Jahr 2005 vor. Aus den Messdaten der Metall- und Stickstoffanreicherung wurden mittels linearer Regressionsanalyse Depositionswerte berechnet. Diese wurden dann für die SCIs in Deutschland ausgewertet.

Ergebnisse Die höchsten atmosphärischen Metalleinträge wurden für 1990 berechnet. Anschließend nahmen diese deutlich bis zum Jahr 2000 ab, um dann wieder bis 2005 anzusteigen. Für Stickstoff wurde ein Median von 1,5 % in der Moostrockenmasse ermittelt. Die aus den Daten zur Bioakkumulation berechneten Depositionswerte belaufen sich auf 0,33 g/ha/a für Cadmium, 8,2 g/ha/a für Blei und 16,7 kg/ha/a für Stickstoff.

Schlussfolgerungen Das Moosmonitoring ist das einzige Umweltbeobachtungsprogramm, mit dem die atmosphärische Schwermetall- und Stickstoffexposition der deutschen Natura-2000-Gebiete statistisch begründet geschätzt werden kann.

Schlüsselwörter

BioakkumulationDepositionMooseNatura-2000-Gebiete (SCI)SchwermetalleStickstoff

Atmospheric Deposition and Accumulation of Heavy Metals and Nitrogen in Natura 2000 sites in Germany

Abstract

Purpose Under the Convention on Long-range Transboundary Air Pollution mosses are used to map the bioaccumulation of heavy metals and nitrogen throughout Europe. To this end, since 1990 mosses were sampled and analyzed chemically every five years. The goal of this article is to apply the moss survey data for assessing the bioaccumulation of Cd, Pb and N in German Natura 2000 Sites of Community Importance (SCI).

Methods The temporal trends of the heavy metal bioaccumulation within SCIs were analyzed using a multi metal index (MMI) calculated by means of geostatistics and percentile statistics. For nitrogen, only monitoring values for 2005 were available for the assessment. The geostatistically estimated values of the metal and nitrogen concentrations in mosses were transformed to estimated deposition values by use of regression analyses. Subsequently, the results were integrated into the assessment of the German SCIs.

Results Highest metal loads within SCIs were detected in 1990, followed by a continuous decrease to 2000 and a significant increase until 2005. Regarding N, a median of 1.5 % nitrogen in the dry mass was calculated. The deposition values calculated from the moss estimates resulted in median values of 0.33 g/ha/a for Cd, 8.2 g/ha/a for Pb and 16.7 kg/ha/a for nitrogen.

Conclusions The Moss-Monitoring is the only environmental monitoring programme which enables statistically sound estimations of the exposure of SCI to environmental contaminants in terms of heavy metal and nitrogen deposition and bioaccumulation.

Keywords

BioaccumulationDepositionHeavy MetalsMossesNatura 2000 Sites of Community Importance (SCI)Nitrogen

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