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Atmosphärische Transporte und raumzeitliche Verteilung von Mikroschadstoffen (Spurenmetalle, Organochlorpestizide, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) in Nordostbayern — erdkunde

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Academic year: 2022

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(1)

BERICHTE UND M ITTEI LU NG EN

ATMOSPHARISCHE TRANSPORTE UND RAUMZEITLICHE VERTEILUNG

VON MIKROSCHADSTOFFEN (SPURENMETALLE, ORGANOCHLORPESTIZIDE,

POLYZYKLISCHE AROMATISCHE KOHLENWASSERSTOFFE) IN NORDOSTBAYERN

Mit 12 Abbildungen und 4 Tabellen

Reimer Herrmann

Summary: Atmospheric transport and regional and temporal distribution of micropollutants (trace metals, organo-chlorine pesti cides and PAH) in NE-Bavaria

The combination of predominant westerly winds with north south running mountain barriers causes an increase of micro pollutant immission with increasing height and luff-lee effect. It can be shown that long distance transport contributes a great deal to the overall pollution. Turbulent transport near the ground causes a regional distribution characterized by a decrease of micropollutant

immissions within a short distance from the emission source. This pollution pattern is overlaid by a pattern originating from the long distance transport. Therefore, trace metals and PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons) show similar distribution patterns with high concentrations in densely populated areas and increasing concentrations along the mountain ridges. Singular emission sour ces (e. g. for lead) can easily be detected. In comparison to the two former groups of micropollutants, organo-chlorine pesticides show a less distinct distribution pattern which can be explained by their diffuse emission sources.

Since the beginning of industrialization trace metal pollution in NE-Bavaria has increased considerably: the amount of zinc has multiplied by two and that of lead and cadmium even by four. Sea sonal variations of weather conditions and emissions of micro pollutants result in a different seasonal immission pattern: trace metals and PAH show a distinct maximum in winter, the organo

chlorine pesticides in summer.

Seit 1976 wurde am Lehrstuhl fur Hydrologie der Univer sitat Bayreuth eine Reihe von Untersuchungen iiber den Transport und die raumliche Verbreitung von Mikroschad

stoffen in Nordostbayern durchgefuhrt. In diesem Aufsatz

versuche ich, diese verstreut veroffentlichten Arbeiten zu sammenzufassen, und zwar unter dem besonderen Gesichts

winkel der Herkunft dieser Schadstoffe, ihrer raumlichen Verbreitung in Nordostbayern und ihrer lang- und kurz

zeitigen Veranderung. Dabei ist mir bewufit, dafi diese Dar stellung luckenhaft bleiben mufi, um so mehr als die Arbei ten urspriinglich mit der anderen Zielsetzung durchgefuhrt wurden, die atmospharische Eingabe der Mikroschadstoffe

in Flufieinzugsgebiete zu bestimmen.

Aus der Fiille der organischen und anorganischen Mikro schadstoffe, die durch menschliches Wirtschaften in die Atmosphare gelangen, habe ich aus den drei wichtigen Gruppen der Spurenmetalle, der polyzyklischen aromati schen Kohlenwasserstoffe (PCA) und der Organochlorver bindungen wichtige Vertreter ausgewahlt. Auf die Unter

suchungen des ?Makroschadstoffs" SO2, die nicht an mei nem Lehrstuhl durchgefuhrt werden und vom Bayeriscben Landesamtfur Umweltschutz veroffentlicht werden, gehe ich nicht ein. Im Sonderheft ,Baumsterben in Bayern* (Bayeri sche Staatsforstverwaltung 1982) werden der Einflufi und die Verbreitung von S02 auch in Nordostbayern tiberaus

grundlich diskutiert.

Ebenso werde ich nichts iiber gasformige Immissionen von organischen Schwefelverbindungen, die die Bewohner

des Grenzraumes in Form des ,Katzendreckgestanks' bela

stigen, aussagen, weil iiber deren raumzeitliche Verbreitung bisher keine Messungen vorliegen.

In Nordostbayern konnen ferner austauscharme Hoch

druckwetterlagen, die gewohnlich mit schwachen ostlichen Winden verbunden sind, dazu fiihren, dafi verstarkte

trockene Deposition erfolgt. Noch nicht ausgewertete

Untersuchungen von Thomas und Korff (miindl. Mitt.) am Ochsenkopf und im Universitatsgelande von Bayreuth deuten darauf hin, dafi die Belastungen durch Mikroschad

stoffe bei solchen Wetterlagen auf dem Ochsenkopf hoher

sein konnen als am Stadtrand von Bayreuth. Das raumliche

Verteilungsmuster hangt dabei von der Hohenlage der In

Tabelle 1: Mittelwerte der Schadstoffeintrdge 9. bis 17. 1. 1979 im

Steigerwald (S) und Fichtelgebirge (F) (nach Korff et al. 1980)

Means of desposition of pollutants from January, 9th to 17th,

1979 in the Steigerwald (S) and Fichtelgebirge (F)

gerundetes Schadstoff Eintrage Verhaltnis

S F F:S

Chlorid (mg m-2) 6 36 6

Nitrat (mg m"2) 17 94 6

Phosphat (mg m~2) 0.6 2.3 4

Zink (//g m~2) 111 791 7

Cadmium (fig m"2) 1.8 9.9 6

Blei Oi/g m~2) 49 477 10 Kupfer Oxg m~2) 38 3 101

a-HCH (/*g *

m"2) 0.42 0.92 2

y-HCH ^g m"2) 8.1 14.6 2

Fluoranthen ^g m~2) 0.8 6.4 8

Indenopyren + Benzo-(ghi)

perylen (/ig m~2) 0.47 3.9 8

(2)

56_Erdkunde _Band 38/1984

Steigerwald ^^^^^^^ Fichtelgebirge

eC pH pH eC

JjS(20?C) AJS( 20?C)

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^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^V - 600

m. a. s. I. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 5 4 6 7 8 9 10 m. a. s. I.

(3)

version ab. Wegen fehlender raumlich verteilter Messungen

bei diesen Wetterlagen, bei denen kein Niederschlag fallt und wegen der Kurze der Andauer Moose als Sammler nicht geeignet sind, kann iiber die raumliche Ausbreitung nur

spekuliert werden.

Der Femtransport

Im Verlaufe einer Untersuchung iiber die raumliche Ver breitung von PCA im Schnee Nordostbayerns (Herrmann

1978) fand ich, dafi an der Stirnseite der Frankischen Alb und des Fichtelgebirges trotz geringer Emissionen dieser Stoffe in der Nachbarschaft vergleichsweise hohe Konzen

trationen im Schnee vorkommen. Diese Anreicherung von

Mikroschadstoffen aus der Gruppe der PCA konnte dann von Schrimpff (1980a) auch fiir Spurenmetalle fiir den Hoh berg im Fichtelgebirge in gleicher Weise nachgewiesen werden. Ausgehend von der Hypothese, dafi die Ober

flachengestalt von Franken mit seinen von Nord nach Sud

verlaufenden Hohenriicken bei vornehmlich Westwetter

lagen dazu fiihrt, dafi in exponierten Gebirgslagen mehr

Mikroschadstoffe abgelagert werden, wurden von Korff,

Schrimpff, Brandner u. Janocha (1980) vor allem die

Transportmechanismen, die zur Verfrachtung und Ablage

rung der Schadstoffe fiihren, untersucht. Die Autoren zeigen fiir ein Profil im Steigerwald und Fichtelgebirge

(s. Abb. 1, Tab. 1), dafi im Fichtelgebirge die Eintrage der Schadstoffe erheblich hoher sind als im Steigerwald. Das gilt besonders fiir die Schwermetalle (z. B. Pb 10-fach) und die

PCA. Die vergleichsweise emissionsarme Industrie des Bay

reuther Beckens kann nicht die Hauptursache fur diese Bela stung sein, vielmehr zeigen Korff et al. (1980), dafi die Schadstoffe aus der Feme herantransportiert werden: Die Trajektorien (Bahnen der transportierten Teilchen) sind wegen der geringeren Windgeschwindigkeit am Boden

etwas geneigt. Daraus folgt, dafi auf der Luvseite die Parti keldicnte hoher ist als im Lee. Bei trockenem Ausfall wird wegen der Aufwinde kurz unter dem Gipfel ein Minimum der Eintrage gemessen. Bei nassem Ausfall im Verein mit Schnee oder Regen kann wegen der zumeist hoheren Ein trage in den Gipfellagen das kleine Minimum des trockenen

Ausfalls verdeckt werden.

Aus Abb. 1 kann deutlich die Hohenabhangigkeit der

Schadstoffkonzentrationen und Eintrage abgelesen werden;

mit Ausnahme der durch trockenen Ausfall gepragten Pro file von y-HCH und Fluoranthen im Steigerwald mit einem kleinen Minimum am Gipfel zeigen alle anderen Profile hochste Konzentrationen und Eintrage der Schadstoffe in den Gipfellagen.

Die geringeren Konzentrationen (mit Ausnahme von

y-HCH) una Frachten der Schadstoffe im Steigerwald im Vergleich zum Fichtelgebirge legen den Schlufi nahe, dafi

bodennaher Transport bei diesen Westwetterlagen nur eine

untergeordnete Rolle spielt. Der Transport mufi in hoheren Schichten der Atmosphare erfolgen, weil nur so die geringe

Verdiinnung erklart werden kann. Luftverunreinigungen

aus Verbrennungsprozesssen (PCA, Spurenmetalle) kon nen bei windschwachem Wetter in einer warmen Luftblase

aufsteigen, bis sie durch Abkiihlung in einer stabilen Schicht

^^ft >?=*?=^

^ WM\ Sektor

^/ ^^TUTTGART ^^^^^

^4^. 2: Gebiete, aus denen die am 10. 1. 1979 am Steigerwald aus gefallenen Schadstoffe stammen konnen, wenn sie im Niveau der 280 ?K-Isentropen transportiert wurden. Zahlen an der Sektoren grenze: Immissionszeit in h vor dem Ausfall

Quelle: Korff et al. 1980

Possible source areas of pollutants deposited in the Steigerwald if transported along the 280 ?K-isentropes. Numbers at the sectors:

time of immission in h before deposition

ihre Gleichgewichtshohe erreicht haben. Von hier verdrif

ten sie dann auf Isentropen mit dem Wind. Korff et al.

berechneten unter der Annahme, dafi die Trajektorien den Isentropen entsprechen, fur den 10.01.1979 die Herkunft der Schadstoffe, die im Steigerwald niedergingen (s. Abb. 2).

Deutlich ist zu erkennen, dafi die Schadstoffe aus dem Rhein-Ruhrgebiet stammen. Der Befund, dafi hohere Schad

stoffeintrage Gebirge, die weit entfernt von Emissionsquel len liegen, haufig kaum verdiinnt uber den Ferntransport

erreichen, erklart, warum in Nordostbayern auch industrie

ferne Raume durch Schadstoffe belastet sind.

Der Nahtransport

Transporte von Schadstoffen in der bodennahen Schicht nehmen von der Quelle her stark ab. In einer Untersuchung

iiber das Verhalten von PCA im Einzugsgebiet des Sendel baches (Abb. 3) habe ich gezeiet, dafi vom Stadtzentrum, dem Hauptemissionsgebiet fur die PCA, die Konzentration

fur 3.4-Benzpyren, einer Verbindung aus dieser Substanz

gruppe, zum Stadtrand und in den angrenzenden landlichen Raum hinein stark abnimmt (Herrmann 1981).

Die raumliche Verteilung der Mikroschadstoffe in Nord

ostbayern setzt sich daher zusammen aus uberlagernden Mustern, die aus Nahtransporten und aus den oben geschil

derten Ferntransporten gebildet werden.

Abb. 1: Beziehung zwischen Relief und Ablagerung von Schadstoffen im Schnee Quelle: Schrimpff 1980b

Relationship between relief and deposition of pollutants in snow

(4)

58 Erdkunde Band 38/1984

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Autobahn Freeway ~\?Gewasser Hydrographic features

===== Bundesstr. Federal road -? Eisenbahn Railway jHohenpkt. (m) Haupt-u. Nebenstr. 'I^Bebauung Settlement \Spot height (m) Main and secondary road 2 1 dicht dense 2 locker sparse] 593 18 - Concentration of 3.4-benzopyrene in snow ^^^^^^^^ Konzentration von 3.4-Benzpyren

im Schnee (ngl )

10 - ^^^^^^B

8 ^^^^^H ^^^^^

^^^^

H-y' Vt j#

|_5 30 55 85 120_ng _2000_| I

Abb. 3: Konzentration von 3.4-Benzpyren im Schnee im siidlichen Bayreuth und dem angrenzenden landlichen Raum

Quelle: Herrmann 1981

Concentration of 3.4-benzopyrene in snow, southern Bayreuth and adjacent rural areas

Die raumliche Verteilung

Auf der Grundlage von drei Arbeiten iiber die raumliche Verteilung der Mikroschadstoffe im Schnee (Schrimpff u.

Herrmann 1978, Herrmann 1978, Schrimpff, Thomas a.

Herrmann 1979) und zwei Arbeiten iiber den Gehalt dieser Schadstoffe in epiphytischen Moosen, wobei auch punkt haft die Konzentrationen im Regen, in der Luft und im Flug

staub gemessen wurden (Thomas 1981, Thomas, Riess a.

Herrmann 1983), mochte ich auf einige typische Verbrei

Tabelle 2: Hauptkomponentenanalyse*) ausgewdblter Mikroschad stoffe im Schnee Nordostbayerns

Principal component analysis of selected micropollutants in snow, northeast Bavaria

Hauptkomponente

Variable 1 2 3

3.4-Benzpyren 9 ^\

Fluoranthen I

PCA ^ 1.12-Benzoperylen 9 ( 3.4-(0-phenylen)-pyren J 8

a-HCH

^ 8

AldHn1 V Organochlorpestizide g

Dieldrin ) 7

Spez. Leitfahigkeit 8

Zink 7

Cadmium 8

Blei 6

Kupfer 7

Varianz(%) 47 9 20

*) Alle Ladungen wurden mit 10 multipliziert, Ladungen < 15.51 wurden fortgelassen

Quelle: Schrimpff, Thomas a. Herrmann 1979

tungsmuster von Mikroschadstoffen in Nordostbayern hin

weisen. Die Beschreibung werde ich am Beispiel ausgewahl

ter Karten aus den obengenannten Arbeiten vornehmen.

Mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse mochte ich

zuvor die Beziehung der gemessenen Schadstoffe unterein ander besprechen.

Die Hauptkomponentenmatrix (s. Tab. 2) wird wie folgt gelesen: Alle Schadstoffe, die eine Hauptkomponente hoch

laden (Ladungen grofier etwa 6) zeigen ein ahnliches raum

liches Verhalten und Verbreitungsmuster. Die untersuchten

Spurenmetalle Zink, Cadmium und Kupfer sowie die PCA laden die erste Hauptkomponente hoch. Obgleich fur PCA nach hinreichender Durchmischung immer ahnliche Ver

breitungsmuster gefunden werden, da sie aus unvollstan

diger Verbrennung meist fossiler Brennstoffe stammen, gilt diese Annahme fur die Spurenmetalle nicht. Zum Beispiel hat Blei zwei unterschiedliche Emissionsquellen, namlich den Verkehr und bestimmte Industrien (z. B. Bleiglasferti gung). Die Pestizide laden die zweite Hauptkomponente

und zeigen damit verstandlicherweise ein anderes raum liches Verteilungsmuster, welches mit der raumlich unregel

mafiigen Anwendung in der Land- und Forstwirtschaft er

klart werden kann.

Als Beispiele fur die raumliche Verbreitung im Schnee habe ich folgende Variable ausgewahlt: 3.4-Benzpyren (Abb.

4) als hochladende Variable aus der Hauptkomponenten 1, Zink als ein im raumlichen Muster den PCA ahnliches Spurenmetall (Abb. 5), Blei aus der Hauptkomponenten 3, weil es durch lokale Emissionen von diesen Mustern ab weicht (Abb. 6), und zuletzt Dieldrin, weil dieses Organo

chlorpestizid offensichtlich nur aufierhalb der Grenzen angewandt wurde (Abb. 7).

Das raumliche Muster der PCA-Konzentrationen kann wie folgt erklart werden: iiber den verstadterten Raumen

(5)

o 5 io km 20

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\ \Hacr^

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A Lichtenfels F

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^4&?. 4: Konzentration von 3.4-Benzpyren im Schnee (ng Quelle: Herrmann 1978

Concentration of 3.4-benzopyrene in snow (ng 1_1)

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/4&?. 6: Konzentration von Blei im Schnee (/zg l-1) Quelle: Schrimpff, Thomas a. Herrmann 1979 Concentration of Pb in snow (/t/g l-1)

und im Bereich aufsteigender Luft an Gebirgsziigen werden

PCA verstarkt ausgewaschen. Die Spurenmetalle zeigen

ahnliche Verteilungsmuster auf, weil sie vermutlich durch ahnliche Prozesse verteilt werden. Blei macht nur deshalb eine Ausnahme, weil durch ortlich beschrankte industrielle

o 5 io km 20 ^ ]] A Mefcpunkt

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^4^. 5: Konzentration von Zink im Schnee (jug Quelle: Schrimpff, Thomas a. Herrmann 1979 Concentration of Zn in snow (jig l"1)

p71-7^-t?^-1

9 5 io km 20 ^ II Mefcpunkt

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y4^fe, Z* Konzentration von Dieldrin im Schnee (ng l-1) Quelle: Schrimpff, Thomas a. Herrmann 1979 Concentration of Dieldrin in snow (ng l-1)

Emission regional eine Abweichung vorkommt. Dagegen

kann ich das diffuse durch sehr geringe Konzentrationen

im Winter bestimmte Verteilungsmuster der Organochlor

pestizide nur im Ausnahmefall des Dieldrin auf ortlich fest

gelegte Emittenten beziehen.

(6)

60 Erdkunde Band 38/1984

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^4^. 8: Konzentration von 3.4-Benzpyren inHypnum cupressiforme Quelle: Thomas 1981

Concentration of 3.4-benzopyrene in Hypnum cupressiforme

Die oben geschilderten Muster der Konzentrationen von

Mikroschadstoffen im Schnee findet Thomas (1981) auch in dem epiphytischen Moos Hypnum cupressiforme L. ssp. fili forme Brid. (fadiges Zypressenschlafmoos) wieder. Am Bei spiel von 3.4-Benzpyren wird das in Abb. 8 gezeigt. Thomas hat neben der Konzentration der Mikroschadstoffe im

Moos auch ihre Konzentration im atmospharischen Schweb

staub an einer Reihe von Mefistellen in Bayern bestimmt.

Fiir die beiden Mikroschadstoffe Blei und Fluoranthen seien

die mittels multipler Regressionsrechnung erstellten Vor hersagekarten fiir die mittleren Schadstoffkonzentrationen

im atmospharischen Schwebstaub (Abb. 9, 10) wiederge geben. Aus ihnen wird jeweils die hohere Belastung durch diese Form der Luftverschmutzung in den industriell star ker besetzten Raumen mit dichtem Verkehr und Hausbrand um Coburg (einschliefilich dem Einflufi aus der DDR) und von Niirnberg bis Neustadt/Waldnaab deutlich.

Im Winter 1982/83 wurden mittels dreier Grunow Nebelfanger im nordlichen Frankenwald bei Bad Steben

kontinuierlich Nebelwasser und Nebeleis aufgefangen (Schrimpff et al. 1983). Im Vergleich zum Reeen oder Schnee sind die Schadstoffgehalte im Nebel durchweg hoher: Das gilt besonders fiir Ostwetterlagen (Proben 3 und 4, s. Tab. 3). Die Schadstoffkonzentrationen im Nebel in den ersten Marzwochen uberstiegen um das 10- bis lOOfache die Schadstoffkonzentrationen in gewohnlichen Nieder

schlagen. Die sehr niedrigen pH-Werte, vereint mit sehr

hohen Aziditaten, konnen moglicherweise die Blattorgane direkt schadigen.

Wenn ein Raum in bezug auf seine Belastung durch Mikroschadstoffe isoliert betrachtet wird, entsteht leicht

der Eindruck, dafi die hoher belasteten Gebiete in diesem

ii? 12?

y f\^^?\ V. 5o?

^?^ ^^if

Bkita_-JJ?-_\ Mnnmnrfat i ri ftnf.l-f S-Li

| | <40 ng/m3 60-80 ng/m3 W^M 100-120 ng/m3

| 140-60 ng/m3 80-100 ng/m3 [HH >120 ng/m3

Abb. 9: Vorhersagekarte der mittleren Pb-Konzentrationen im atmospharischen Schwebstaub

Quelle: Thomas 1981

Predicted concentrations of mean Pb-concentrations in atmos pheric suspended particulates

77?

[gigg:] <1,0 ng/m3 1,5-2,0 ng/m3_

Bggjga >2,5 ng/m3 gHH 1-1,5 ng/m3 2,0-2,5 ng/m3

i4??. 10: Vorhersagekarte der mittleren Fluoranthen-Konzentra tionen im atmospharischen Schwebstaub

Quelle: Thomas 1981

Predicted concentrations of mean fluoranthene-concentrations in atmospheric suspended particulates

(7)

Tabelle 3: Regen- und Nebelwasserproben im nordlichen Frankenwald Analyses of rainfall (R) and fog (N), northern Frankenwald

Probe Zeitraum Ni x pH Azi Cl~ NOj SO|" Zn Cd Pb Cu Hg FA 3,4-B

1/m2 fjS/cm mval/1 /zg/1 ng/1

_[20?J_

1R 26. 1. bis 2.2.83 59 29 4,4 0,10 0,04 0,38 <0,01 51 0,4 14 2 <0,4 27 194

2N 26. 1. bis 2.2.83 54 77 4,0 0,18 0,13 0,17 0,02 100 0,8 72 5 2,4 361 261

3N 2.3. bis 9.3.83 11 1180 2,5 2,24 0,89 2,60 0,26 1150 13,0 770 110 3,3 1478 126

4N 9.3. bis 16.3.83 8 1230 2,6 1,78 1,51 3,00 - 1180 36,0 1090 31 - 3800 880

R=Regenwasserprobe, N=Nebelwasserprobe, Ni=Niederschlagsmenge, PCA=Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, FA=Fluoranthen, 3,4-B = 3,4-Benzpyren, Azi=Aziditat, *=el. Leitfahigkeit

Raum ,unvergleichlich' hoch belastet sind, die niedriger belasteten gelten dagegen als sehr wenig belastet. Um einen Vergleich zum iibrigen Mitteleuropa ziehen zu konnen, wurde die Untersuchung der Mikroschadstoffe auch in Hypnum cupressiforme in einem Profil von den Alpen durch das Rhein-Main- und das Rhein-Ruhr-Gebiet bis an die

hollandische Nordseekuste von Thomas u. Herrmann

(1980) durchgefuhrt. Daraus kann folgender Vergleich zwi

schen Nordostbayern und dem mitteleuropaischen Raum gezogen werden:

PCA: Nordostbayern ist durch diese Schadstoffe durch schnittlich bis unterdurchschnittlich belastet.

Spurenmetalle: Mit Ausnahme des Cadmium, das den Raum uberdurchschnittlich belastet, belasten die iibrigen Metalle den Raum durchschnittlich bis unterdurchschnitt

lich.

Organochlorpestizide: Die Organochlorpestizide belasten

den Raum unterdurchschnittlich.

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j CU ] I | j >-4

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^^^^ j

1800 1845 1875 1905 1950

Abb. 11: Spurenmetallverteilung in den Jahresringen einer Tanne (Abies alba Mill.) aus dem Fichtelgebirge bei Warmensteinach Quelle: Schrimpff 1980a

Distribution of trace metals within tree-rings of a fir-tree (Abies alba Mill), Fichtelgebirge near Warmensteinach

Die zeitliche Verteilung

Als ein allgemeiner Ausdruck der Umweltbelastung kann

der Eintrag an Spurenmetallen angesehen werden. Dieser

Eintrag kann in seiner zeitlichen Auflosung aus den Gehal ten der Metalle in den Jahresringen von Baumen bestimmt werden. Schrimpff (1980a) zeigt mit Hilfe der Spurenmetall

bestimmung in den Baumringen einer Tanne bei Warmen

steinach, dafi vor 1840 die Umweltbelastung durch Metalle noch sehr gering war (Abb. 11). Erst um die Jahrhundert wende stiegen die Eintrage starker an, besonders die von Blei, Cadmium und Zink. Nach 1950 setzt dann erneut ein

deutlicher Zuwachs des Eintrages an Schwermetallen ein.

Die Industrieentwicklung des Steinachtales kann fur diesen

zeitlichen Gang kaum verantwortlich gemacht werden.

Hier ist moglicherweise der sich verstarkende Einflufi des

Ferntransportes zu erkennen. Diese Hypothese kann ich

unterstiitzen mit dem Nachweis, dafi im Industrieraum der Kolner Bucht, welcher als Quellgebiet der Metalle auch in Frage kommt, ein ahnlicher Anstieg der Spurenmetallbela

stung nach 1950 beginnt (Herrmann, Neuland u. Buss 1978). Der Anstieg der Metallbelastung von den sechziger Jahren des vorigen zu denen dieses Jahrhunderts wird aus der Tab. 4 deutlich, in der ich das Verhaltnis der Metallkon

zentrationen in den Jahresringen dieser beiden Zeitraume in

der Tanne bei Warmensteinach und in einer Eiche des Esch weiler Waldes (Aachener Revier) vergleiche: Ich mochte

darauf hinweisen, dafi trotz der fruhen Industrieentwick

Tabelle 4: Verhaltnis der Schwermetallkonzentrationen in den Jahres ringen der Sechziger Jahre dieses zu denen des vorigen Jahrhunderts fur eine Tanne bei Warmensteinach und eine Eiche im Eschweiler Wald (Aachener Revier)

Relationship between the trace metal concentrations in tree rings of the 1960s and those of the 1860s for a fir-tree at Warmen steinach and an oak-tree in the Eschweiler Forest (mining district of Aachen)

Metall Eschweiler Wald Warmensteinach

Zink 8 2

Blei 10 4

Cadmium n.b. 4

Kupfer 4 3

Mangan 4 3

(8)

62_Erdkunde_Band 38/1984 Zn(N) Zn(S) ~

"TP/ \ Hof A'T"1'

300-/ 1 I \ -ISO 7,5

V Hof

200 V Lv / \ 500 5,0 A n9 ' 1

' 0

^-_u ^ ' ^

20- n ^y^S. j0yf7y77y>

300- A Ochsenkopf

-7501

75- Ochsenkopf 0-^^^^^<^^E

200- / \ Z^^"500!! 40" MUnchberg 5,?"

_ ?,_ A Ochsenkopf 3??- ,\ Bayreuth -750 7'5" Bayreuth 40'

/%>Ky\

200- \ -500 5,0- ^' rf^7^^^^^^^>i^???777^

; Veldensteiner Forst

J Veldensteiner Forst

^"^^^A^^^i

100-

^^^^^^^/^ -250

|j 2,5-^^^^^^^ ^ j|j 40- Veldensteiner Forst

300- #\ Nurnberg-Tiergarten -750 Ii 7,5-^^^Nurnberg^iergarten | 0_ 2^^^^^^^^ H

g| gQ Zn- Konzentrationen in Hypnum || Fluoranthen- Konzentrationen in

|3 y-HCH-Konzentrationen H cupressiforme (mg kg-1) || Hypnum cupressiforme (ug kg-1) H in Hypnum cupressiforme (ug kg-1) -Zn- Konzentrationen im Gesamt

niederschlag (ug-l-1)

- Zn- Konzentrationen im Schwebstaub (ngm-3)

j4?& i2: Zeitliche Anderung der Zink-Gehalte im Gesamtniederschlag (/*g l-1) und Schwebstaub (ng m-3), der Fluoranthengehalte im Schwebstaub (ng m~3) und y-HCH-Gehalte im Gesamtniederschlag (ng l-1)

Quelle: Thomas 1981

Temporal variation of Zn-concentration in total precipitation (p.% 1_1) and atmospheric suspended particulates (ng m-3), y-BHC concentrations in total precipitation (ng 1_1), and fluoranthene-concentrations in atmospheric suspended particulates

lung und somit hohen Eintrage im Eschweiler/Aachener Raum dort der Anstieg immer noch relativ starker ist als

im Fichtelgebirge.

Neben den deutlich zu erkennenden Trend einer lang fristigen Erhohung der Eintrage von Mikroschadstoffen

tritt ferner eine witterungs- una emissionsbedingte jahres

zeitliche Anderung der Eintrage (Abb. 12). Fur einige Mefi stationen (aus Thomas 1981) in Nordostbayern seien des halb die Anderungen der Zink-Konzentrationen im Schweb staub und Niederschlag, die Anderung der Fluoranthen konzentrationen im Schwebstaub und die Anderung von

y-HCH im Gesamtniederschlag aufgezeichnet. Dabei wird die winterliche Erhohung der Eintrage von Zink und Fluor

anthen (Beispiele fur die Metalle und PCA) deutlich. Diese

Erhohung kann mit starkeren Emissionen und geringerem

Austausch fiir diese SchacUtofferuppen erklart werden. Um gekehrt hat Thomas (1981) fur das Organochlorpestizid y-HCH im Sommerhalbjahr hohere Konzentrationen im

Gesamtniederschlag gemessen. Diese sommerliche Erho

hung kann durch vermehrte Emission im Sommer und hohere Mobilitat, bedingt durch hoheren Dampfdruck,

erklart werden.

Literatur

Bayerisches Landesamtfur Umweltschutz: Lufthygienischer Monats bericht. Munchen (fortlaufende Hefte).

Bayerische Staatsforstverwaltung: Baumsterben in Bayern. Sonder heft, Information 3,1982.

Herrmann, R.: Regional patterns of poly cyclic aromatic hydro carbons in NE-Bavarian snow and their relationships to anthro pogenic influence and air flow. In: Catena 5, 1978, 165-175.

- : Transport of polycyclic aromatic hydrocarbons through a

partly urbanized river basin. In: Water, Air and Soil Pollution 16, 1981, 445-467.

Herrmann, R., Neuland, H. u. Buss, G.: Zur Geschichte der Spurenmetallverunreinigung der Luft: Eine Zeitreihenanalyse der Metallgehalte in Baumringen. In: Staub -

Reinhaltung der Luft 38,1978, 366-369.

Korff, H. C, Schrimpff, E., Brandner, I. u. Janocha, F.: Einflufi der Orographic auf die raumliche Verteilung von Schadstoffen

(9)

im Steigerwald und Fichtelgebirge. In: Bayreuther Geowissen schaftliche Arbeiten 1, 1980, 39-56.

Schrimpff, E.: Zur zeitlichen und raumlichen Belastung des Fichtel gebirges mit Spurenmetallen: Analysen von Baumringen und Schnee. In: Natur und Landschaft 55, 1980 (a), 460-462.

- : The relationship between relief and deposition of some organic and inorganic contaminants in snow of northern Bavaria, F.R. G.

Proc, Int. conf. ecol. impact acid precip., Norway, 1980 (b), SNSF project, 130-131.

Schrimpff, E. et al.: Waldsterben infolge hoher Schadstoffkonzen trationen im Nebel? In: Staub - Reinhaltung der Luft 43, 1983, 240.

Schrimpff, E. u. Herrmann, R.: Spurenmetalle im Schnee Nordost bayerns. In: Gesundheits-Ingenieur 99, 1978, 70-74.

Schrimpff, E., Thomas, W. a. Herrmann, R.: Regional patterns of contaminants (PAH, pesticides and trace metals) in snow of

northeast Bavaria and their relationship to human influence and orographic effects. In: Water, Air and Soil Pollution 11, 1979, 481-497.

Thomas, W.: Entwicklung eines Immissionsmefisystems fur PCA, Chlorkohlenwasserstoffe und Spurenmetalle mittels epiphy tischer Moose - angewandt auf den Raum Bayern. Bayreuther Geowiss. Arbeiten 3, 1981.

Thomas, W. u. Herrmann, R.: Nachweis von Chlorpestiziden, PCB, PCA und Schwermetallen mittels epiphytischer Moose als Biofilter entlang eines Profils durch Mitteleuropa. In: Staub - Reinhaltung der Luft 40, 1980, 440-444.

Thomas, W., Riess, W. a. Herrmann, R.: Processes and rates of deposition of air pollutants in different ecosystems. In: Ulrich

(Ed.): Workshop on the effects of accumulation of air pollutants in forest ecosystems, Gottingen May 17-18, 1982. Dordrecht

1983 (in print).

PROBLEME DER VERGLEICHENDEN KULTURGEOGRAPHIE VON HOCHGEBIRGEN

Bericht iiber ein internationales Symposium an der Katholischen Universitat Eichstatt vom 5.-10. Mai 1983 Hans Gebhardt

Vom 5.-7. Mai 1983 fand an der jungen Universitat Eich statt auf Einladung des Geographischen Instituts ein Sym posium zum Thema ?Probleme der vergleichenden Kultur

geographie von Hochgebirgen" statt. Die Tagung wurde

von E. Gr6tzbach und G. Rinschede (Eichstatt) sowie

G. Schweizer (Koln) vorbereitet und geleitet. Eine an das Tagungsprogramm anschliefiende dreitagige Exkursion be

handelte unter Fiihrung von E. Grotzbach, H. Penz (Inns

bruck) und H. Gebhardt (Koln) kulturgeographische Fra gen in Nordtirol.

Das Symposium hatte zum Ziel, iibergreifende Probleme einer vergleichenden Kulturgeographie der Hochgebirge zu diskutieren und damit Anschlufi zu finden an die altein

gefuhrte, eng mit Carl Troll und seinen Schulern ver

knupfte okologische und physisch-geographische Hochge

birgsforschung. Im Gegensatz zu vorangegangenen Tagun

gen mit auch kulturgeographischer Thematik (Fachsitzung zur kulturgeographischen Hochgebirgsforschung auf dem Geographentag in Innsbruck 1975, DFG-Rundgesprach

.Hot lengrenzen in Hochgebirgen" in Saarbriicken 1979, Symposium ?Raumentwicklung in aufiereuropaischen riochgebirgen" in Frankfurt 1980) standen methodische Fragen und Vergleiche von verschiedenen Hochgebirgs

raumen im Mittelpunkt.

Unter den 24 Teilnehmern der Tagung waren neben Geo

graphen verschiedener deutscher Universitaten Fachkol

legen aus Indien (T.V. Singh, Srinagar/Garwhal), den USA (N.J.R. Allan, Baton Rouge), Kanada (H. Kariel, Calgary;

C. Stadel, Brandon) und Frankreich (C. Jest, Paris; J. Rad

vanyi, Paris) vertreten.

1. Methodische Tragen einer vergleichenden Kulturgeographie der Hochgebirge der Erde

In seinem Einleitungsreferat setzte sich G. Schweizer

(Koln) mit Problemen der ?Definition und Typisierung von Hochgebirgen aus der Sicht der Kulturgeographie" ausein

ander. Ansatze hierzu liegen bisher kaum vor. Die wenigen Arbeiten (u. a. Grotzbach 1980, 1981) versuchen iiber aus

gewahlte Kriterien mit Indikatorfunktion (z. B. Nutzungs form und -intensitat der Hochweidestufe) zu einer (vor

laufigen) Typenbildung zu gelangen. Beim derzeitigen For

schungsstand erscheint es daher naheliegend, sich zunachst

iiber denkbare und sinnvolle Kriterien einer Typisierung zu

unterhalten. Hierzu legte Schweizer einen zusammenfas

senden Katalog vor, der Aspekte der grofiraumigen Lage der Gebirge, innere Gliederung und Aufienbeziehungen sowie verschiedene Aspekte der Hohenstufung (relative Bedeu tung der einzelnen Stufen, innere und aufiere Verflechtun gen) einbezieht.

Die folgenden Vortrage beschaftigten sich mit Aspekten einer iibergreifenden Hochgebirgskultur, mit Fragen der Anwendbarkeit wirtschaftsgeographischer Raummodelle

auf die Hochgebirgsforschung und mit Problemen der Dar

Referenzen

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