Überwachung der atmosphärischen Depositionen (2005 - 2015)
Im Rahmen dieses Projekts untersucht man die chemische Zusammensetzung der atmosphärischen Niederschläge, die sowohl von menschlichen Tätigkeiten (anthropogener Ursprung) als auch von Naturphänomen (natürlicher Ursprung) beeinflusst wird. Die Überwachung ermöglicht es, wichtige zukunftsorientierte Entscheidungen bezüglich der luftverschmutzenden Stoffe zu treffen und die Wirksamkeit dieser Maßnahmen zu überprüfen.
Das Projekt begann 1983 und wird vom Biologischen Labor der Umweltagentur Bozen durchgeführt. Die Analyse von wöchentlichen entnommenen Niederschlagsproben hat das Ziel, die Konzentration von Säuren, Nährstoffen und basischen Kationen zu erfassen. Das Forschungsprojekt – ursprünglich eine Untersuchung von lokalem Interesse – wurde in der Folge in nationale und europäische Projekte eingebunden (Italienisches Kontrollnetz des atmosphärischen Niederschlags – RIDEP, ICP-IM, Con.eco.for und andere).
Das Interesse an der chemischen Zusammensetzung der Niederschläge basiert auf deren Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere auf Wälder, Wasserlebensräume und terrestrische Ökosysteme.
Die in der Luft enthaltenen Schadstoffe können Erkrankungen der Atemwege und des Herz-Kreislaufsystems mit sich bringen, sowie die Entwicklung maligner Neoplasien fördern. Dafür verantwortlich sind vor allem organischen Bestandteile und Metalle (wie z.B. Quecksilber, Arsen und Cadmium). SO2- und NO2-Emissionen können Asthma, Kopfschmerzen und Reizungen der Augen, Nase und Hals erzeugen.
Saure Schwefel- und Stickstoffverbindungen im Regenwasser waschen die Nährstoffe in Böden aus und führen als Folge, zu einem Mangel an lebensnotwenigen Elementen - wie etwa Kalzium und Magnesium. Ab einem gewissen Säuregrad des Niederschlags, werden die Koniferennadeln beschädigt und können schlimmstenfalls sogar völlig abfallen. Die im Regen enthaltenen Stickstoffoxide wirken als Dünger und verursachen ein unnatürliches Pflanzenwachstum zu ungeeigneten Zeitpunkten.
Die durch den Regen zugeführten Säuren, können einen plötzlichen Anstieg des Säuregrades in Seen hervorrufen, an welchen sich Organismen nicht anpassen können (besonders im Frühjahr bei der Schneeschmelze ein Problem). Viele Arten von Amphibien, Fischen und Insekten sind dann nicht mehr im Stande, sich erfolgreich fortzupflanzen. Eine indirekte Folge des Säureeintrags in Gewässer ist eine erhöhte Freisetzung von toxischen Metallen.
Luftverunreinigungen können Kunstwerke wie Gemälde oder Skulpturen beschädigen und Korrosionsschäden an Denkmälern, Bauwerken und Fassaden verursachen.
Messungen der atmosphärischen Depositionen
- Säuregehalt: Als Maß wird der pH-Wert verwendet. Auch in unbelasteten Gegenden ist der Regen leicht sauer, er kann jedoch durch Luftverschmutzung so stark ansteigen, dass vor allem Wasserlebewesen in höchstem Maße gefährdet sind.
- Sulfate: teilweise natürlichen Ursprungs (z.B. vulkanische Tätigkeit), durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen wird ihr Gehalt im Regen stark erhöht.
- Nitrate: Auch diese entstehen teilweise auf natürlichem Wege, nehmen jedoch durch den Schadstoffausstoß von Kraftfahrzeugen und Industrie zu. Der Anstieg der Stickstoffdepositionen kann eine düngende Wirkung auf aquatische- und terrestrische Ökosysteme ausüben.
- Ammonium: im Niederschlag wirkt Ammonium neutralisierend, im Wasser und Boden kann es in Nitrat umgewandelt werden und zur Versauerung sowie zur Düngung beitragen.
- Basische Kationen: enthalten im Staub von natürlichen Böden, Schotterstraßen, in Industrieemissionen und in marinen Sprühnebeln. Die in alkalischen Mineralen enthaltenen basischen Kationen können die Säuren neutralisieren (z.B. Sahara-Staub).
- Gelöster organischer Kohlenstoff: zur Bestimmung des Eintrags und des Kohlenstoffs in Wälder
- Schwermetalle
Sammelgeräte unter freiem Himmel: die Depositionen und Konzentrationen von Luftschadstoffen werden entweder als sog. „bulk“ Proben gesammelt (Geräte immer offen) oder als „wet-only“ Proben (nur während Regen geöffnete Sammelgeräte, danach werden Proben geschlossen konserviert).
Die Probenstellen
Die derzeit besammelten Standorte sind:
- Ritten 1780m
- Montiggl 530m
Die sowohl auf offenen Flächen, als auch in Waldbeständen gemessenen Schadstoffkonzentrationen im Niederschlag und die daraus resultierenden Depositionen, sind in Südtirol niedriger als in den benachbarten Regionen. Einerseits kann dies durch die geringere Niederschlagsmenge bedingt sein, andererseits auch durch die verringerte Industrialisierung. Der Ferntransport der Luftschadstoffe wird möglicherweise zum Teil durch die Alpen blockiert, die Südtirol vor der aus dem Norden und dem Osten kommenden Verschmutzung abschirmen. Die aus dem Süden stammenden Schadstoffe können hingegen auch die abgelegensten Flächen beeinflussen. Die relativ hohen Werte an anorganischem Stickstoff (Nitrat) rühren wahrscheinlich vom starken Kraftfahrzeugverkehr entlang der wichtigen Nord-Süd-Verbindung und von der intensiven Land- und Viehwirtschaft (Ammoniumemission).
Metalle im Niederschlag am Ritten
Die Probenahme des Niederschlages (Regenmenge in mm) erfolgt, im 5-Jahresrhythmus, wöchentlich für ein ganzes Jahr. Die Analyse der Metalle wird auf der monatlich gesammelten Regenmenge durchgeführt.
Al Aluminium
As Arsen
Ba Barium
Cd Cadmium
Cr Chrom
Cu Kupfer
Fe Eisen
Mn Mangan
Mo Molybdän
Ni Nickel
Pb Blei
Sb Antimon
Se Selen
Sr Strontium
U Uran
V Vanadium
Zn Zink
Die Ergebnisse werden in Mikrogramm pro Liter (µg/L) ausgedrückt.
Die Untersuchungen werden vom Labor für Wasseranalysen und Chromatographie durchgeführt.
Untersuchungsergebnisse der Jahre 2005-2015
Kontakt: Biologisches Labor
