Die Belastung von Ökosystemen durch Benzol wurde mit Modellen auf unterschiedlichen Skalenebenen von der Größe eine Feldes, über den regionalen Landschaftsausschnitt bis hin zu globalen Atmosphäre untersucht. In einem ländlichen Landschaftsausschnitt von 100 km Durchmesser (Region Regensburg Mittee der 80er Jahre) mit den Umweltmedien Boden, oberflächlichem Fließgewässer und Atmosphäre wird Benzol überwiegend Luftgetragen verfrachtet. Deponierte Stoffanteile volatilisieren rasch wieder in die Atmosphäre oder werden in Abhängigkeit vom Oberflächenabfluß auch in oberflächliche Gewässer eingetragen. Bei zeitlich konstantem Eintrag in die Atmosphäre beeinflusst der Abbau die Konzentration in der Luft nur, wenn geringe Luftverfrachtungen vorliegen (Konzentrationsabschätzungen von 0,05 – 13 µg/m3, in Abhängigkeit von Windgeschwindigkeit (Luftaustauschrate) und der Halbwertszeit des Abbaus). Die Belastung von Pflanzen (Getreide) steht in enger Beziehung zur Konzentration in der Luft, da sich rasch (< 1 Tag) über die Stomata der Pflanzen ein Fließgleichgewicht Blatt – Atmosphäre einstellt. Im Fließgleichgewicht ist die volumenbezogene Konzentration im Blatt um den Faktor 10 höher als die Konzentration in der Luft. Der rasche Abbau von Benzol in der Pflanze (1-2 Tage) kann nur bei unterbundener Nachlieferung aus der Atmosphäre (geschlossene Stomata, z.B. in der Reifephase von Getreide) wirksam die Belastung in den Pflanzen reduzieren.
In der globalen Troposphäre ist die Konzentration von Benzol zeitlich eng mit den Emissionen korreliert. In Modellrechnungen mit Szenarien unterschiedlicher Abbauraten und Emissionen wurden nach einem Zeitraum von 15 Jahren Konzentrationen im Bereich von 1 – 40 ng/m3 in der nördlichen Hemisphäre berechnet. In der Stratosphäre sind i. allg. niedrigere Konzentrationen zu erwarten. Durch den langsamen Austausch der Luftmassen zwischen Stratosphäre und Troposphäre kann ein reduzierter Eintrag (Reduktion der Benzol-Emissionen um 90 % in einem Zeitraum von 15 Jahren bis zur Jahr 2000) in die Troposphäre erst mit Verzögerungen von bis zu 5 Jahren in der Stratosphäre wirksam werden. |
