, Volume 12, Issue 6, pp 311-321

Löwenzahn Taraxacum officinale Web. als (städtischer) Bioindikator

Zusammenfassung

Untersuchungen von Löwenzahn Taraxacum officinale Web. in Polen, Rumänien und Deutschland haben gezeigt, dass diese Art in immionsbelasteten Gebieten verschiedene Elemente in Abhängigkeit von der Immissionsintensität anreichern kann. In dieser Arbeit wird nun der Frage nachgegangen, ob Taraxacum officinale die Elemente über die Blätter aus der atmosphärischen Deposition (trockene oder nasse) oder/und über den Boden akkumuliert. Dazu wurden in der Stadt Zittau (Sachsen) in einem 500 × 500 m2 Raster 57 Löwenzahn-Mischproben aus mindestens 10 Pflanzen und 57 Bodenproben an den Wuchsstellen genommen. Neben der Analyse des Bodens im Vollaufschluss wurden die Elementgehalte der mobilen Fraktion nach DIN V 19739 bestimmt. Die Elemente Al, As, Ba, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Rb, Sr, Ti, Tl, V und Zn wurden mittels Massen-und Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS und ICP-OES) untersucht. Die Analysewerte der Bodenproben wurden mit den Ergebniswerten der Blätter (gewaschene und ungewaschene Proben) auf signifikante Korrelationen und auf ähnliche räumliche Verteilungsmuster hin untersucht.

Es konnte einerseits nachgewiesen werden, dass zwischen den Elementgehalten des Bodens im Vollaufschluss und jenen in der Pflanze mit den Ausnahmen der Elemente Tl und Zn keine Beziehung besteht, andererseits konnten für 14 Elemente (As, Ba, Cd, Cu, Ga, K, Mn, Mo, Na, Ni, Rb, Ti Tl und Zn) signifikante Korrelationen zwischen mobiler Bodenfraktion und gewaschenen Taraxacum officinale Blättern nachgewiesen werden. Für die Elementgehalte von Al, Ce, Fe, Ti, und V konnte bei den ungewaschenen Taraxacum-Proben das gleiche Verteilungsmuster festgestellt werden. Nach der Waschung, liegen die Elementgehalte von Al, Ce, Fe, Ti und V insgesamt niedriger. In den gewaschenen wie in den ungewaschenen Blattproben liegen signifikante multielementare Korrelationen (r≥0,75) zwischen Al, Ce, Fe, Ti und V vor. Die Elementgehalte von Al, Ce, Fe, Ti und V im Löwenzahnblatt spiegeln folglich die atmosphärische Deposition wider. Darüber hinaus wurde die Zulässigkeit der Interpolation von Punktdaten auf die Stadtfläche anhand von zwei Rasterquadraten (Innenstadt, Stadtrand) mit zusätzlichen 4 bzw. 5 Probenahmepunkten untersucht. Es zeigt sich, dass Stadtgebiete kleinräumig stark variablen Einflüssen (Abgase, punktuelle, Emittenten) unterliegen. Die Verteilung der Stoffe über die Luft ist durch städtebauliche Hindernisse wie Häuserreihen nicht gleichmäßig. Eine flächige Interpolation von Schadstoffmessungen in Städten ist somit nur bei standardisierter Probenahme sinvoll.

Abstract

Investigations of the dandelion, Taraxacum officinale Web. in Poland, Romania and Germany showed that the species concentrates various elements dependent on the intensity of the pollutants. In this study, we followed up the question of whether T. officinale enriches pollutants by the atmospheric deposition on the leaves or via the soil. Therefore, samples from at least 10 plants and a soil sample at 57 sample sites were collected from a grid of 500 m × 500 m.

In addition to the analysis of the total soil sample, the (mobile) ion pool of the soil (DIN V 19739) was analysed. The elements Al, As, Ba, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Rb, Sr, Ti, Tl, V, and Zn were determined through the use of spectrometry with inductive coupled plasma (ICP-MS and ICP-OES).

The results are compared with the element concentrations of washed and unwashed leaf samples in T. officinale. We could only find two direct correlations (Ti and Zn) between the element content, of the entire soil samples, but 14 correlations (As, Ba, Cd, Cu, Ga, K, Mn, Mo, Na, Ni, Rb, Ti, Tl und Zn) between the ion pool of the soil and the washed samples.

The grid point data interpolation by ArcInfo showed a similar distribution pattern for the unwashed leaf elements Al, Ce, Fe, Ti and V (r≥0.75). The elements Al, Ce, Fe, Ti, and V are washed out at the same ratio. Thus, although the concentration of these elements were significantly reduced by the washing procedure, the correlations were not influenced.

The admissibility of the grid point data interpolation for a distribution map of the town area was investigated, as well. It is shown that the element content varies with the land use (meadow, field, rural areas), the sampling point and the local pollutants. However, none of the discussed elements, Al, Ce, Fe, Ti, and V, is significantly influenced by the land use.

The data allows one to make the conclusion that the elements of Al, Ce, Fe, Ti and V are dependent on the dry and wet deposition on the leaves of T. officinale. These elements are taken up not only by the roots, but also by the surface of the leaves. This is evident because there is no correlation between one of these elements in the leaves and the ion pool of the soil.