Metalle und Stickstoff angereichert in Moosen Sachsens

Abstract

Zusammenfassung Hintergrund, Ziel und Bereich In die Atmosphäre emittierte Stoffe gelangen durch atmosphäri-sche Deposition zurück auf die Erdoberfläche. Dort wird die Anreicherung von Schwermetalldepositionen seit 1990 alle fünf Jahre europaweit in den UNECE ICP Vegetation Heavy Metals in Mosses Surveys gemessen, seit 2005 auch die Stickstoffakkumulation. Gegenstand der vorliegenden Untersuchung ist die Kartierung der Metall-und Stickstoffanreicherung in Sachsen seit 1990 bzw. seit 2005, die Beschreibung der räumlichen Varianz der Metallbioakkumulation in Abhängigkeit von Eigenschaften der Moosbeprobungsstellen und ihrer Umgebung sowie erstmals auch die Verknüpfung der Stoffgehalte in den Moosen mit denen der europaweit flächendeckend modellierten Gesamtdeposition von Cadmium (Cd), Blei (Pb) und Quecksilber (Hg).Material und Methoden In Sachsen wurden die Moose Pleurozium schreberi (1990, 1995 häufigste Moosart, danach zweithäufigste), Hypnum cupressiforme (1990, 1995 zweithäufigste, danach häufigste Moosart), Scleropodium purum und Brachytecium rutabulum (1995, 2000) an bis zu 83 Standorten gesammelt. Die in diesen Moosen chemisch bestimmten Schwermetall-und Stickstoffkonzentrationen wurden mit topografischen und ökologischen Informationen über die Beprobungsorte und mit quantitativen Angaben über die Landnutzung in ihrer Umgebung in dem WebGIS MossMet zusammengefügt. Die standort-und metallspezifischen Messdaten sowie die daraus geostatistisch geschätzten Flächenin-formationen über die Akkumulation von Arsen (As), Cadmium (Cd), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Eisen (Fe), Nickel (Ni), Blei (Pb), Titan (Ti), Vanadium (V) und Zink (Zn) wurden in einem Multimetallindex (MMI 1990(MMI -2005 ) zusammengefasst und kartiert. Die Zusammenhänge zwischen den Schwermetallanreicherungen, Standortcharakteristika und Landnutzung wurden korrelations-und kontingenzanalytisch sowie am Beispiel von Cu multivariat-statistisch mit Classification and Regression Trees (Cart) quantifiziert. Die Konzentrationen von Cd, Hg und Pb in den Moosen wurden mit denen der europaweit flächendeckend modellierten EMEP-Gesamtdepositionen verknüpft und korrelationsstatistisch ausgewertet. Ergebnisse Betrachtet man die Messwertverteilungen der Metallanreicherungen, so lassen sich folgende Tendenzen feststellen: Von 1990 bis 2000 nahmen die Metallakkumulationen in den Moosen Sachsens ab. Von 2000 nach 2005 stiegen die Konzentrationen von As, Cr, Cu, Fe, Ti und V signifikant an. Bei Ni und Zn waren nicht signifikante Konzentrationssteigerungen zu verzeichnen. Die Gehalte von Cd, Hg, Pb und Sb sanken, jedoch nicht statistisch signifikant. Der MMI 611 Umweltwiss Schadst Forsch (2010) 22:610-626123 signifikant zu. Die Stickstoffgehalte (N) betragen zwischen 1,36 und 1,96 % und sind positiv mit dem Agrarflächenan-teil im Umkreis der Beprobungsstellen und der Bestandeshöhe sowie negativ mit Höhe über NN und Niederschlag korreliert. Der Waldflächenanteil steht in einem negativen statistischen Zusammenhang mit den Konzentrationen der Metalle in Moosen mit Ausna...