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Lebensraum Wald  >  Klima und Umwelt  >  Luftverunreinigung  >  Österreich: Schwermetallbelastung

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Schwermetallbelastung nimmt in Österreichs Wäldern ab

Der Eintrag von Schwermetallen belastet Ökosysteme vor allem im Nahbereich von einschlägigen Emittenten, vor allem die Mykorrhizen können geschädigt werden. Obwohl die Schwermetallemissionen in Österreich deutlich zurück gehen, kann durch die Akkumulation das Schädigungspotenzial insbesondere von Quecksilber und Blei im Laufe der Zeit ansteigen.

Neben dem Niederschlag (nasse Deposition) sind auch noch die trockene und okkulte Deposition (Nebel) relevant. Für nebelreiche Lagen könnten sich im Hinblick auf Cadmium eine ökologisch bedenkliche Depositionsrate ergeben (im Bild: eine Regensammeleinrichtung)

Emittierte Schwermetalle werden je nach Partikelgröße unterschiedlich weit verfrachtet und großräumig deponiert. Die Ergebnisse der Österreichischen Waldbodenzustandsinventur belegen, dass Schwermetallaerosole auch in Reinluftgebieten in nennenswerten Quantitäten abgesetzt werden (Mutsch 1992).

Tabelle 1: Emissionen in Österreich (Tonnen) und ihre mittleren jährlichen Änderungen
	Pb	Cd	Hg
Emissionen 1990	207,35	1,58	2,14
Emissionen 2006	14,12	1,12	1,02
Mittlere jährliche Änderung und Signifikanzniveau	-12,68 ***	-0,06 **	-0,12 ***

Emissionen in Österreich

Laut aktuellstem Berichtes des Umweltbundesamtes (2008) gingen im Zeitraum 1990 bis 2006 die Emissionen von Blei, Cadmium und Quecksilber insgesamt zurück (Tabelle 1); die stärksten Rückgänge wurden bis Anfang der 1990er Jahre registriert. Cadmium und Quecksilber zeigen jedoch seit dem Ende der 1990er Jahre wieder einen deutlichen Anstieg. Von den übrigen Schwermetallen liegen für Österreich keine Daten vor. Beim Blei ist der Rückgang vor allem durch Treibstoffregelungen erklärbar: Ab 1.2.1993 durften ab Raffinerie und beim Import nur noch bleifreie Treibstoffe gehandelt werden, seit 1.11.1993 ist die Abgabe von Blei-Sprit endgültig verboten.

Messstationen für nasse Depositionen

Messreihen der nassen Freilanddeposition liegen für die Schwermetalle Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Blei, Vanadium und Zink für drei Wiener und eine niederösterreichische Stationen vor, Pb wurde an drei weiteren Stationen (zwei in Salzburg, eine in Osttirol) gemessen (Leder 2008).

Abnehmende Trends bei den Depositionen

Tabelle 2 gibt die Mittelwerte der Einträge von sieben Schwermetallen in Österreich sowie die mittleren jährlichen Änderungen wieder. Fast ausschließlich wurden signifikante Abnahmen registriert, vor allem beim Blei, Vanadium und Kupfer; die Zunahmen beim Cadmium waren sehr gering und nicht signifikant.

Tabelle 2: Mittelwerte von Schwermetalleinträgen durch nasse Depositionen (g ha-1 a-1) und mittlere jährliche Änderungen durch nasse Freilanddepositionen an österreichischen Stationen
Station (Messbeginn, Seehöhe)	Cd	Cr	Cu	Ni	Pb	V	Zn
Bisamberg/Wien (ab 1990; 310m)	2,5 -0,18 *	1,7 -0,19 ***	12,9 -1,34 ***	16,0 -0,80 n.s.	11,7 -2,14 ***	3,7 -0,63 ***	98,3 -6,50 *
Lainz/Wien (ab 1987; 230m)	2,5 -0,06 n.s.	2,4 -0,24 **	23,0 -2,23 ***	5,8 -0,86 **	43,4 -6,12 ***	4,5 -0,46 ***	83,9 -4,38 *
Lobau/Wien (ab 1987; 155m)	1,9 0,02 n.s.	1,7 -0,16 **	12,5 -1,29 ***	5,1 -0,54 ***	17,6 -3,57 ***	4,1 -0,42 ***	55,4 -3,97 ***
Nasswald/NÖ. (ab 1988; 600m)	3,9 0,01 n.s.	4,0 -0,46 *	25,3 -2,34 **	18,1 -1,53 **	39,2 -6,26 ***	4,8 -0,52 ***	101,6 -3,71 *
Haunsberg/Sbg. (ab 1984; 520m)	-	-	-	-	21,8 -2,20 ***	-	-
Sonnblick/Sbg. (ab 1988; 3105m)	-	-	-	-	23,4 -2,39 ***	-	-
Werfenweng/T. (ab 1984; 940m)	-	-	-	-	11,2 1,26 ***	-	-

Entwicklung der Blei-Emissionen in Österreich (Tonnen; dicke Linie) und mittlere jährliche Depositionsraten der oben genannten Stationen in Österreich

Vereinzelte Grenzwertüberschreitungen

Die Grenzwerte der Zweiten Verordnung für forstschädliche Luftverunreinigungen (BGBl. 199/1984), die für den Schutz von Waldökosystemen im Nahbereich von lokalen Emittenten festgelegt wurden, betragen für Zn 10.000, für Cu 2500, für Cd 50 und für Pb 2500 g ha-1 a-1. Die deutlich strengeren Grenzwerte der Schweizerischen Luftreinhalteverordnung (1985) betragen für Zn 1460, für Cd 7,3 und für Pb 365 g ha-1 a-1. Die Grenzwerte der Zweiten Verordnung für forstschädliche Luftverunreinigungen wurden niemals überschritten. Der Schweizerische Grenzwert für Cadmium wurde an den Stationen Nasswald (1991 und 2005) und Lainz (1996) überschritten.

Eine geringfügige Überschreitung ergab sich für eine Bergstation im Hintergrundgebiet Achental (Tirol), wenn neben der nassen auch die trockene und okkulte Deposition einbezogen wurde; hierbei betrug der Anteil des durch den Nebel eingetragenen Cd 72 % (Kalina et al. 2002, Bauer et al. 2008).

Diskussion

Die gegenwärtige Emissionssituation und die Trends der vergangenen Jahre lassen erwarten, dass sowohl die Emissionen als auch die an den Stationen beobachteten geringen Werte an Schwermetallen durch nasse Depositionen nicht mehr markant sinken werden. Deutliche Hinweise auf eine Verbesserung der Immissionssituation ergaben auch erste Ergebnisse der Wiederholungsaufnahme der Waldbodenzustandsinventur ("Biosoil"; Mutsch und Leitgeb 2009). Die stärksten Abnahmen hinsichtlich des Pb-Eintrages fand etwa in Hessen zwischen 1984 und 1990 statt (von 125 auf 10 g ha-1 a-1), unter dem Kronendach von Fichtenbeständen von 300 auf 20 g ha-1 a-1 (Balazs 1998). 

Berücksichtigt man, dass neben der nassen Deposition auch noch die trockene und okkulte Deposition (Nebel) relevant sind, so ergeben sich aufgrund der Messungen allenfalls für nebelreiche Lagen im Hinblick auf Cadmium eine ökologisch relevante Depositionsrate. Die Akkumulation im Boden ist insbesondere bei den wenig mobilen Elementen Quecksilber und Blei relevant, während z. B. Zink und Cadmium relativ leicht ausgewaschen, aber auch relativ leicht von Pflanzen aufgenommen werden.

Literatur

Balazs A. 1998: 14 Jahre Niederschlagsdeposition in Hessen. Messjahre 1983/84 bis 1987/88. Forschungsberichte der Hess. Forst. Vers.Anst. Nr. 11.
Bauer, H., Smidt, S., Stopper, S., Herman, F., Puxbaum, H. 2008: Schwermetalleinträge in den Nordtiroler Kalkalpen. Centralblatt f.d. ges. Forstwesen 125 (2), 103-120.
Kalina, M., Zambo, E., Puxbaum, H. 2002: Assessment of wet, dry and occult deposition of sulphur and nitrogen at an alpine site. Environ. Sci. & Poll. Res., Special Issue 1, 53-58.
Leder K. 2008: Trend und Jahresverlauf der Niederschlagsdaten in Österreich von 1993 bis 2007. Diplomarbeit Technische Universität Wien. 99 Seiten.
Mutsch F. 1992: Österreichische Waldbodenzustandsinventur, Teil VI: Schwermetalle. Mitt. Forstl. Bundesvers.Anst. (Wien) 168, 145-192.
Mutsch F., Leitgeb E. 2009: BioSoil - das europäische Waldboden-Monitoring. BFW Praxisinformation Nr. 20, 13-15.
Umweltbundesamt 2008: Emissionstrends 1990 - 2006. Ein Überblick über die österreichischen Verursacher von Luftschadstoffen (Datenstand 2008). Report REP-0161.
www.luftschadstoffe.at

Kontakt

• Stefan Smidt, Institut für Waldschutz, Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft, Seckendorff-Gudent-Weg 8, 1131 Wien, Österreich
  Klaus Leder, Institut für Chemische Technologien und Analytik, Technische Universität Wien, Getreidemarkt 9, 1060 Wien, Österreich