Ergebnisse – Anreicherung von organischen Schadstoffen

Die Anreicherung von Dioxinen/Furanen (PCDD/F) und PCB in Pflanzen wird mit den Bioindikatoren standardisierte Gras- und Grünkohlkultur jährlich an acht Dauerbeobachtungsstationen in Bayern bestimmt.

Zeitreihen der Ergebnisse in Weidelgras

Weidelgras wird in 5 vierwöchige Kulturen von Mitte Mai bis Anfang Oktober aufgestellt.

Die Mediane der PCDD/F-Gehalte aller an den Dauerbeobachtungsstationen exponierten Graskulturen nahmen anfänglich stark ab und bewegen sich seit 1999 auf niedrigem Niveau unterhalb 0,20 ng Internationales Toxizitätsäquivalent pro Kilogramm Trockensubstanz (I-TEQ/kg TS). Die PCB-Summen (DIN-PCB entspricht der Summe der sechs Indikator-PCB mal fünf) nahmen seit Beginn der Messungen von 16,5 auf 7 ng/kg TS ab.

Dioxinkonzentration in Weidelgras an den Dauerbeobachtungsstationen in Bayern von 1997 bis 2007 Bild vergrössern Dioxinkonzentration in Weidelgras an den Dauerbeobachtungsstationen in Bayern von 1997 bis 2007

Die standardisierten Graskulturen, die von Mai bis Juli und im August aufgestellt werden, sind in der Regel niedriger belastet als diejenigen, die im September an den Stationen exponiert werden. Die besonderen Bedingungen heißer Spätsommer-Phasen wie im Jahr 2006 können diese Tendenz beeinflussen.

Aus dem Median des Dioxingehaltes der im Frühjahr und Sommer beprobten Graskulturen kann auf die Belastung der in dieser Jahreszeit angebauten Futterpflanzen geschlossen werden, wobei der natürliche Aufwuchs am selben Standort in der Regel geringere Dioxinwerte aufweist. Die langjährigen Messungen zeigen, dass sich der Dioxingehalt in dieser Jahreszeit stabil in dem unauffälligen Bereich von 0 bis 0,25 ng WHO-TEQ pro Kilogramm Trockensubstanz hält.

Zeitreihe 1997–2007 der Ergebnisse in Grünkohl

Grünkohl wird jährlich einmal achtwöchig von Oktober bis November aufgestellt, er kann wegen seiner Frostbeständigkeit später im Jahr exponiert werden als Weidelgras. Er enthält in der Regel höhere Dioxinmengen als die Graskulturen im Sommer, obwohl seine Aufnahmefähigkeit geringer ist, als die der Graskultur. Ein Grund für den jahreszeitlichen Anstieg ist der höhere Schadstoffausstoß durch den Betrieb von Kleinfeuerungsanlagen, der während der Heizperiode zunimmt.

PCDD/F- und PCB-Gehalt in standardisierten Grünkohlkulturen der Dauerbeobachtungsstationen in Bayern. Mediane aller Proben eines Jahres Bild vergrössern PCDD/F- und PCB-Gehalt in standardisierten Grünkohlkulturen der Dauerbeobachtungsstationen in Bayern. Mediane aller Proben eines Jahres

Grundsätzlich zeigt sich ähnlich zum Weidelgras auch beim Grünkohl die Tendenz zu abnehmenden Schadstoffgehalten. Die Mediane der PCCD/F-Ergebnisse schwanken seit 1996 um 0,4 ng I-TEQ/kg TS; die PCB-Anreicherung im Grünkohl nahm seit 2000 von ca. 20 auf 9 ng/kg TS ab.

Anreicherung von organischen Schadstoffen in Fichtennadeln Zeitreihe 1992–2002

Mit den Ergebnissen der Fichtennadel-Untersuchungen kann die zunehmende Anreicherung von PCDD/F über die Wintermonate gezeigt werden. Im Herbst wird mit den halbjährigen Nadeln der jüngste Nadeljahrgang geerntet; im darauf folgenden April wird an den gleichen Bäumen derselbe Nadeljahrgang beprobt (einjährige Nadeln). Das untenstehende Diagramm fasst alle Beprobungen mehrerer Standorte des Messnetzes zusammen (Standort-Anzahl jeweils 12-28).

Mittlerer PCDD/F-Gehalt in Fichtennadeln verschiedener Standorte des bayerischen Messnetzes in der Herbst- und darauf folgender Frühjahrsbeprobung Bild vergrössern Mittlerer PCDD/F-Gehalt in Fichtennadeln verschiedener Standorte des bayerischen Messnetzes in der Herbst- und darauf folgender Frühjahrsbeprobung

Die im Winter 1999/2000 beprobten Fichten weisen eine geringere PCDD/F-Belastung auf als die Fichten in den Jahren davor und danach. Dieses Ergebnis kann zwar nicht auf ganz Bayern übertragen werden, da nicht in jedem Jahr die gleichen Standorte untersucht wurden. Die Auswertung wiederholt beprobter Standorte als auch die Grünkohlproben (s.o.) bestätigen dies aber.

Aus Ergebnissen früherer Untersuchungen ist bekannt, dass die PCDD/F-Anreicherung vom Herbst zum Frühjahr nicht nur auf die um ein halbes Jahr verlängerte Expositionszeit zurückgeführt werden kann. Liegt eine atmosphärische Stoffbelastung vor, wird sie an der Nadeloberfläche deponiert und auch teilweise wieder abgelöst oder abgewaschen. Bei steigendem Stoffeintrag während der Wintermonate ist festzustellen, dass sowohl die Herbst- als auch die Frühjahrswerte mit jedem zusätzlichen Expositionsjahr um einen gewissen Betrag ansteigen.

PCDD/F-Gehalte in Fichtennadeln am Standort Würzburg. Probenahmen erfolgten im Herbst und im darauf folgenden Frühjahr an einjährigen, zweijährigen und dreijährigen Trieben Bild vergrössern PCDD/F-Gehalte in Fichtennadeln am Standort Würzburg. Probenahmen erfolgten im Herbst und im darauf folgenden Frühjahr an einjährigen, zweijährigen und dreijährigen Trieben

Ältere Nadeln haben zu jeder Jahreszeit höhere Gehalte als jüngere Nadeln. Dies deutet an, dass ein Teil der PCDD/F – womöglich durch Anhaften an der Cuticula (Wachsschicht) – erhalten bleibt, während der Großteil der Substanzen wieder von den Nadeln abgewaschen wird. Dabei ist das Verhältnis zwischen Frühjahr- und Herbstwert bei den einjährigen Nadeln geringer (im Mittel bei 1,3) als bei den dreijährigen Nadeln (im Mittel bei 1,5). Möglicherweise wirkt die Anreicherung in der Cuticula damit als gegenläufiger Effekt zur Verdünnung des Stoffeintrages, die mit der Biomassezunahme der älteren Nadeln einhergeht. Um diesen Effekt näher zu beleuchten, soll bei einer der nächsten Probenahmen das 1.000-Nadel-Gewicht mehrerer Nadeljahrgänge untersucht werden.