DOI: http://dx.doi.org/10.1065/ehs2001.05.009 - - - Im Rahmen eines FuE-Vorhabens des Landes Bremen
wurde ein neues Probenahmegerät und Meßverfahren zur
Bestimmung von Immissionsbelastungen auf der Basis
des Passivsammlers Baumrinde entwickelt. Hintergrund
ist der Einsatz bei der Emittentenüberwachung. In Kombination
mit einem Fingerprintingansatz soll mit dem
neuen Verfahren ein Screening von Luftschadstoffbelastungen
erfolgen und das Verhältnis von Grund- und
Zusatzbelastung in Bezug auf Emittenteneinflüsse ermittelt
werden. Für ausreichend sichere Aussagen mit
den derzeitigen verfügbaren technischen Verfahren
(Sammler, kontinuierliche Messungen) sind aufgrund der
üblicherweise hohen Variabilität der Luftbelastung langfristige,
eigentlich mehrjährige Erfassungen notwendig,
was z.B. in der Genehmigungspraxis für Industrieanlagen
etc. nicht eingehalten werden kann. Die Rinde von
Bäumen ist den Luftschadstoffen hingegen über mehrere
Jahre ausgesetzt und akkumuliert diese in den äußersten
Rindenschichten. Zudem handelt es sich bei der äußeren
Rinde um totes Gewebe, das keine störenden Wachstumszyklen
oder metabolische Prozesse aufweist wie
dies bei anderen pflanzlichen Bioakkumulatoren der Fall
ist. Das Probenahmeverfahren mit dem neu entwickelten
Rindenprobenehmer erlaubt erstmalig eine standardisierbare
Entnahme von Baumrinde in definierter Schichtdicke
unter pro-Analysis-Bedingungen, so daß mit einer
einmaligen Beprobung die Bestimmung der mittleren
Luftschadstoffbelastung für zahlreiche akkumulierbare
und persistente Umweltschadstoffe auf vergleichbare
Weise möglich wurde. - - -
Die Validierung des Verfahrens erfolgte an 54 Probenahmestandorten,
wovon an 25 Standorten Parallelbeprobungen
durchgeführt wurden. Die Hauptprüfung
erfolgte in der Umgebung von Emittenten mit bekannten
Belastungsgradienten im Bremer Raum (u. a. Stahlhütte,
Verkehrsbelastung, Energieproduktion) und in Nordenham
(Blei- und Zinkhütte). Zudem konnten an Meßstellen
des Bundes und der Länder entsprechende Proben
unter vergleichbaren Standard-Bedingungen gezogen
(frei anströmbare Bäume) und auch Standorte mit abweichenden
Immissionsbedingungen berücksichtigt werden,
z.B. Bestände wie Level II-Flächen der Waldschadensforschung
sowie Ökosystemforschungsflächen. Die Rundum-
Beprobung erfolgte in ca. 1,5 m Höhe an mindestens
3 Bäumen ausreichenden Alters pro Standort und einer
Mindestumlaufstrecke von 5 m. Als Standardbaumart
diente Eiche, darüber hinaus wurden auch Kiefer, Fichte,
Esche, Pappel und Linde beprobt. Die Rindenproben
wurden auf 55 Elemente per ICP-MS, 17 PAK und die
Isotopenverhältnisse von S und Pb analysiert. - - -
Die Daten wurden auf ihre stoffspezifischen Verteilungen
der Meßwerte analysiert und die log-Normal-Basis-
Verteilungen abgeschätzt. Als Basis zur Ermittlung der
Grundbelastung wurde das 10%-Quantil herangezogen.
Die Immissionsbelastung Rinde (IBR) wurde als Vielfaches
der Grundbelastung angegeben. Als weitere Bewertungsgröße
wurde ein Luftqualitätsindex Rinde (LQIR)
bestimmt, der die Verteilung der Meßwerte auf logarithmischer
Skala berücksichtigt. Über die beiden derart
standardisierten Größen konnten Stoff- und Verfahrensübergreifende
Auswertungen durchgeführt werden. - - -
Die Ergebnisse belegten, daß sich die Gradienten für die
relevanten Stoffe in der Umgebung der Emittenten über
das Luftgüte-Rindenmonitoring signifikant ermitteln lassen.
Hierbei sind differenzierbare Fingerprints in den
Stoffmustern erkennbar, die eine Abgrenzung der Einflüsse
erlauben. Neben der Blei- und Zinkhütte und dem
Stahlwerkekomplex lassen sich auch die Einflüsse aus
der Verkehrsbelastung charakterisieren. Der Vergleich
von Ergebnissen des Luftgüte-Rindenmonitorings mit
denen anderer Monitoringverfahren zeigte, daß sowohl
ein Einsatz unter Standardbedingungen für räumliche
Vergleiche mit den Immissionsmeßnetzen möglich ist als
auch Beprobungen innerhalb von Beständen für
Vergleiche von beispielsweise Level II-Flächen machbar
sind. Das Verfahren erweist sich als geeign |
