Stoffeintraege in eine Fichtenwaldoekosystem durch Deposition luftgetragener Partikel und Nebeltroepfchen

Göttingen

1993

165 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102615

Im Rahmen dieser Arbeit wurde versucht, die Eintragsraten von Spurenstoffen durch luftgetragene atmosphaerische Partikel und Nebeltroepfchen in einen Fichtenwald zu quantifizieren und die den Transport steuernden Groessen zu bestimmen. Ziel war es, die Eintragsraten und die Transportpfade aus wenigen, leicht messbaren Groessen ueber einen laengeren Zeitraum (Monat bis Jahr) zu beschreiben: Dazu konnten verschiedene Ansaetze entwickelt und getestet werden: 1. Aufbau und Durchfuehrung eines Messkonzepts zur Bestimmung des Nebelwassereintrags und der Inhaltsstoffe im Nebelwasser. 2. Entwicklung eines halbempirischen Depositionsmodells mit folgenden Eigenschaften: a) Getrennte Erfassung der Abscheideprozesse Sedimentation, molekulare Diffusion und Impaktion; b) Parametriesierung des turbulenten Austauschs im Kronenraum mit der raeumlichen Oberflaechenverteilung; c) Kontinuierliche Bestimmung der Eingangsgroessen des Modells von Januar 1990 bis Dezember 1991): - groessenfraktionierte Spurenstoffkonzentration im Aerosol ueber dem Kronenraum; - Vertikalprofile der horizontalen Windgeschwindigkeit, der Temperatur und der Feuchte. 3. Ueberpruefung der vom Modell vorhergesagten Konzentrations- und Depositionsverteilung mit gemessenen vertikalen Konzentrationsprofilen und aus der Kronenraumbilanzierung bestimmten Flussdichten. Die Hauptergebnisse der Messungen und der Anwendung des Modellansatzes sind: 1. Stoffbilanzen - Die aus 1. und 2. erhaltenen Eintragsraten konnten mit den von IBROM (in Gravenhorst et al. 1992) bestimmten Daten aus der Kronenraumbilanzierung verglichen werden und ergaben fuer die wasserloeslichen Spurenstoffe - mit Ausnahme von NH4+ - Uebereinstimmung. Abweichungen um den Faktor zwei bestehen jedoch fuer Feinstaubpartikel zwischen der modellierten (vd ungefaehr 1-2cm/s) und der aus der Kronenraumbilanz abgeleiteten Depositionsgeschwindigkeit (vd ungefaehr 0.5.-1cm/s). - Der Saeureeintrag durch Partikel- und Nebeldeposition in das Waldoekosystem ist verglichen mit den langjaehrigen Messreihen am selben Standort annaehernd konstant gebliebe. Waehrend der H+-Anteil etwas zurueckgegangen ist, ist der NH4+- Anteil angestiegen. - Der Partikeleintrag von SO4-S liegt mit ca. 16kg/ha und Jahr in der gleichen Groessenordnung wie der gasfoermige SO2-S Eintrag (Kreilein in Gravenhorst et al. 1992). - Die partikelfoermigen NO3-N und NH4- N Eintraege (NO3-N zu ungefaehr 70% im Feinstaub aus anthropogener Verbrennungsprozessen, NH4-N aus Ammoniakemissionen der Landwirtschaft) haben einen Anteil von ca. 60% am Gesamt-N-Eintrag (nasse Deposition+Gasdeposition+Partikeldeposition). - Die Partikeldeposition liegt in der gleichen Hoehe wie die nasse Deposition. 2. Nebeldeposition - Der Eintrag von Spurenstoffen mit dem Nebelwasser ist mit 30-50% Anteil an der gesamten trockenen Partikeldeposition fuer den Fichtenbestand Fl im Solling (Silberborn, .....