Stoffeinträge aus der Atmosphäre in die Nordsee

Die Nordsee wurde in den Jahren 2016/2017 deutlich weniger aus der Atmosphäre mit Blei, Cadmium und Quecksilber sowie drei langlebigen organischen Schadstoffen belastet als im Jahr 1990. Auch die Belastung aus der Luft mit Stickstoffverbindungen ging im Zeitraum 1995 bis 2017 zurück. Dies zeigten Modellierungen der atmosphärischen Stoffeinträge.

Inhaltsverzeichnis

 

Weniger Schadstoffe aus der Luft

Modellrechnungen zur Abschätzung der Stoffeinträge aus der Atmosphäre in die Nordsee wurden im Rahmen von EMEP, dem Europäischen Beobachtungs- und Auswerteprogramm der Genfer Luftreinhaltekonvention der UN/ECE, exemplarisch für ausgewählte Stoffe durchgeführt. Die modellierten Depositionen für drei Schwermetalle, für drei persistente organische Schadstoffe (POPs) sowie für Stickstoff werden hier vorgestellt.

Die Modellierung ergab, dass zwischen den Jahren 1990 und 2016 die Ablagerungen der untersuchten persistenten organischen Schadstoffe aus der Luft besonders deutlich zurückgingen: Die Deposition von 2,2′,4,4′,5,5′-Hexachlorbiphenyl (PCB-153) verringerte sich in diesem Zeitraum um 77 %, die der Stoffgruppe der polychlorierten Dibenzodioxine und –furane um 84 %, die von Benzo[a]pyren um 90 % (siehe Abb. „Entwicklung der Gesamtdepositionen von Benzo[a]pyren, 2,2′,4,4′,5,5′-Hexachlorbiphenyl (PCB-153) und polychlorierten Dibenzodioxinen und Dibenzofuranen in die Nordsee“).

Bei den Schwermetallen nahm die Deposition von Blei im Zeitraum 1990 – 2017 mit 89 % am stärksten ab. Auch die Einträge der Schwermetalle Quecksilber und Cadmium aus der Luft gingen zurück: die von Quecksilber um 41 % sowie die von Cadmium um 74 % (siehe Abb. „Entwicklung der Gesamtdepositionen von Blei, Cadmium und Quecksilber in die Nordsee“).

Die Stickstoffeinträge aus der Atmosphäre verringerten sich im Zeitraum 1995 bis 2017 um etwa 30 %. Dies war auf den Rückgang des Eintrags von Stickstoffverbindungen, die hauptsächlich durch Verbrennungsprozesse (z. B. Verkehr, Kraftwerke) in die Atmosphäre gelangten (oxidierter Stickstoff, Nox) zurückzuführen (Rückgang von Nox um ca. 45 %), während der Eintrag von Stickstoffverbindungen, die hauptsächlich aus der Landwirtschaft stammten (reduzierter Stickstoff, Nred) keine Abnahme zeigte (siehe Abb. „Entwicklung der Gesamtdeposition von Stickstoff in die Nordsee“).

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Messungen an der UBA-Luftmessstelle Westerland

Auch die Messungen an der UBA-Luftmessstelle Westerland an der Nordseeküste zeigen einen Rückgang der nassen Depositionen der Schwermetalle Blei, Cadmium, Quecksilber (siehe Abb. „ Nasse Depositionen von Quecksilber (Hg), Kobalt (Co), Cadmium (Cd), Arsen (As) und Chrom (Cr) an der UBA-Luftmessstelle Westerland“ und Abb. „Nasse Depositionen von Vanadium (V), Nickel (Ni), Blei (Pb) und Mangan (Mn) an der UBA-Luftmessstelle Westerland“). Als nasse Deposition werden die Stoffeinträge mit nassen Niederschlägen wie Regen und Schnee bezeichnet. Die Messungen an der UBA-Luftmessstelle Westerland zeigen auch einen Rückgang der nassen Depositionen der Organochlorpestitzide γ-Hexachlorcyclohexan und α-Hexachlorcyclohexan. Dort sank die nasse Deposition des Insektizids Lindan (γ-Hexachlorcyclohexan) von 2000 bis 2018 um etwa 90 % (siehe Abb. „Nasse Depositionen ausgewählter POPs für die UBA-Luftmessstelle Westerland“), während bei den Depositionen der polyzyklischen Aromaten (PAK) Benzo[a]anthracen, Benzo[a]pyren, Dibenz[ah]anthracen und Indeno[1,2,3-cd]pyren im gleichen Zeitraum teilweise eine leichte Zunahme erkennbar war. Dies ist im Einklang mit leicht ansteigenden PAK-Emissionen in Deutschland im gleichen Zeitraum.

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Messen und Modellieren zur Abschätzung der Stoffeinträge

Abschätzungen der Stoffeinträge aus der Atmosphäre in die Nordsee stützen sich auf Messungen der Deposition ausgewählter Substanzen an Küstenstationen sowie auf Berechnungen mit speziellen atmosphärischen Chemie-Transportmodellen. Solche Modellierungen werden zum Beispiel im Rahmen von EMEP, also dem Europäischen Beobachtungs- und Auswerteprogramm der Genfer Luftreinhaltekonvention der UN/ECE, durchgeführt. Für diesen Artikel wurden die Ergebnisse der EMEP-Modellrechnungen für den Zeitraum 1990 bzw. 1995 bis 2016 bzw. 2017 verwendet.

Datenquellen:

UN/ECE EMEP, Ergebnisse der Modellierung (https://www.emep.int/)