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Teil 1: Metallgehalte in Regenwürmern von Wald-Dauerbeobachtungsflächen
Teil 2: Ökotoxikologische Bewertung des Bodens

Ziel und Absicht. Seit 1984 untersucht die LfU die Schwermetallbelastung von Böden und von Regenwürmern auf repräsentativen Wald-Dauerbeobachtungsflächen (Wald-DBF) des Ökologischen Wirkungskatasters (ÖKWI). Das Ziel dieser Untersuchungen ist es, mit Hilfe des Bioindikators ‚Regenwurm’ Schadstoffwirkungen auf den Lebensraum Boden zu ermitteln.

Methoden. Zu Beginn der Untersuchungen wurden in den Würmern Blei und Cadmium gemessen; im Laufe der Jahre kamen bei den Wiederholungsmessungen weitere Metalle und Metalloide wie Aluminium, Arsen, Chrom, Kobalt, Kupfer, Mangan, Nickel, Quecksilber, Thallium, Vanadium und Zink hinzu.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen. Die Verteilung der Schwermetallgehalte der Regenwürmer wurde statistisch charakterisiert. Erstmals wurden landesweite Hintergrundwerte, Normalwerte und Schwellenwerte in Regenwürmern für alle untersuchten Stoffe ermittelt. Eine vergleichbare Studie mit diesem Parameterumfang ist weder auf nationaler noch internationaler Ebene bekannt.
Für die Schwermetalle Blei und Cadmium liegen Zeitreihenuntersuchungen seit 1985/86 vor, für Zink seit 1987. Die Untersuchungen zeigen eine kontinuierliche Abnahme der Gehalte im Landesdurchschnitt und eine überdurchschnittlich hohe Abnahme in den ehemals stark belasteten Regenwurmhabitaten des Odenwaldes und des Schwarzwaldes. Mit wenigen Ausnahmen liegen die Gehalte dieser Metalle in den Regenwürmern heute auf einem niedrigen Niveau. Dies gilt auch für andere Schwermetalle.

Empfehlungen und Ausblick. Die landesweit im Trend abnehmende, sehr geringe Schwermetallbelastung von Flächen abseits bekannter Schadstoff-Emittenten ist als erfreulicher Erfolg von Luftreinhaltemaßnahmen zu werten. Wegen fortgesetzter Einträge von Schwermetallen durch die atmosphärische Deposition ist eine Fortführung der Dauerbeobachtung notwendig, um die weitere zeitliche Entwicklung abschätzen und bei Erreichen von Vorsorgewerten (siehe Teil 2) Empfehlungen für Minderungsmaßnahmen geben zu können.

Abstract

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Part 1: Metal Contents in Earthworms from Long-Term Forest Observation Plots
Part 2: Ecotoxicological Assessment of Soil

Goal and Scope. Since 1984 the Environmental Protection Agency (LfU) of the State of Baden-Wuerttemberg has been investigating the heavy metal burden of earthworms from representative long-term forest observation plots. These investigations are aimed at elucidating and assessing adverse effects of pollutants on the soil biocenosis.

Methods. At first only lead and cadmium were measured in the worms; in repetitive measurements over the years further metals or metalloid elements such as aluminum, arsenic, chromium, cobalt, copper, manganese, mercury, nickel, thallium, vanadium, and zinc were added to the agenda.

Results and Conclusion. The frequency distribution of the metals in the earthworms was characterized statistically. For the first time state-wide background values, normal values and threshold values were established for all the elements measured. A comparable study with a similar range of parameters is known neither nationally nor internationally. Time trend studies have been available for lead and cadmium since 1985/86, and for zinc since 1987. The studies show a steady decrease of the heavy metals on a state-wide average and especially in the “Odenwald” and “Black Forest” hills with their formerly highly polluted earthworm habitats. Today, the level of these metals in the earthworms is low with few exceptions. This holds true for other heavy metals as well.

Recommendations and Perspectives. The state-wide decreasing very low heavy metal burden of forest observation plots far from known emission sources can be considered a success of air pollution abatement measures. Because of the ongoing atmospheric deposition of heavy metals, regular observation should continue in order to estimate time trends and to recommend the reduction of emissions when precautionary values (part 2) are exceeded.