Ozon-(Oxidantien-)Belastungen in der Forst- und Landwirtschaft

Wien

1995

S. 145-182

77 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200027103

Ein relativ warmer Sommer 1994 liess die Ozonbelastung waehrend der Vegetationszeit in Oesterreich im Vergleich zu 1993 als Auswirkung der hoeheren Temperaturen um mehr als 30% ansteigen. Fuer die relativ hohe Ozonkonzentration in den laendlichen Bereichen sind neben den Immissionen aus dem Bereich von Gebiets- und Punktquellen (urbane Gebiete, Strassen, Massentierhaltung) auch die aus diffusen Quellen, Boden und Vegetation, mitentscheidend. Fuer hohe Ozongehalte waehrend der Vegetationszeit sind Hochdruckwetterlagen und "lokale" Emissionen entscheidend. Die mittleren Ozonkonzentrationen in der Troposphaere sind seit 1950 jaehrlich um 0,5 bis 2% im Gleichklang mit den Emissionen der Vorlaeufersubstanzen angestiegen. Der Ozonanstieg in den obersten Schichten der Troposphaere, hauptsaechlich als Folge des Flugverkehrs, stellt sich als besonderes Problem dar. Einerseits schwaecht Ozon die aus der Ozonzerstoerung in der Stratosphaere resultierende UV-B-Strahlung, andererseits werden dadurch aber besondere luftchemische Prozesse verstaerkt. Das ueber die Spaltoeffnungen in die Pflanzen gelangte Ozon beeintraechtigt u.a. ueber Bildung besonderer Sauerstoffradikale die Membranen und schliesslich die Inhalte von Zellkoerpern, damit auch die Photosynthese und die Vitalitaet der Pflanzen. Neuere Untersuchungsergebnisse weisen u.a. auch DNS-Schaedigungen von Zellen in den Wurzelgeweben von Fichtenpflanzen nach. Die nach dem eindringen ueber die Spaltoeffnungen ausgeloesten Schaeden und Reparaturmechanismen finden in einer erhoehten Respiration und erhoehten Photonenemission ihren Ausdruck. Stomataschluss u.a. als Folge mangelnden Wassernachschubs unterbindet die Ozonaufnahme und damit weitere Schaedigungen, vermindert aber die Stoffproduktion. Verschiedene Tagesgaenge in tiefen und hoeheren Lagen fuehren zu unterschiedlichen Belastungssituationen. In tiefen Lagen sind die hoechsten Belastungen am fruehen Nachmittag zu erwarten. Fuer hohere Lagen sind durchgehend hoehere Gehalte typisch. An Tagen mit Hochdruckwetter bauen sich episodisch hohe Werte ueber Vortagesrestkonzentrationen auf. Parallel zu Ozon entstehen immer auch andere Oxidantien und Teilchen (Photosmog). Eine typische vertikale Schichtung von Ozon fuehrt dazu, dass ueber eine "genormte" Messhoehe weder die darunter noch die darueber befindlichen (mittleren) Konzentrationen beschrieben werden koennen. Die Ozonbelastung im Kronenraum der Baeume kann unter Umstaenden doppelt so hoch wie in 4m Hoehe sein. In Bodennaehe wird Ozon u.a. durch die Ausgasung von Stickstoffmonoxid verbraucht. In den Bereichen darueber kann dies aber in Verbindung mit der Ausgasung von relativ hohen Mengen reaktiver Kohlenwasserstoffe aus der Biomasse zu erhoehter Ozonproduktion beitragen. Ausgehend von den US- amerikanischen Bestrebungen, die Ozonschaeden an Pflanzen ueber den Einsatz von Ethylendiharnstoff (EDU) und oben offenen Feldkammern zu quantifizieren, sind auch auf Veranlassung der CEC (Kommission der Europaeischen Wirtschaftsgemeinschaft) und der UN-ECE (United Nations Economic Commission for Europe) aehnliche Untersuchungen in Westeuropa angelaufen. Ueber den Einsatz von EDU in den USA wurden der Nachweis der Ozonschaeden ermoeglicht. Ertragsverluste bis zu 33% konnten u.a. fuer Kartoffel, in Jahren mit hohen Belastungen in Abhaengigkeit von der Empfindlichkeit der Sorten aufgezeigt werden. Ueber die Untersuchungen der Dosis-Zeit-Wirkungszusammenhaenge mit den oben offenen Feldkammern ueber aktivkohlegefilterte Luft, "normal" belastete Luft und zusaetzlich angereicherte Luft koennen fuer eine Reihe von Pflanzen zu erwartende Ertragsverluste prognostiziert werden. Generell resultiert besonders aus den Untersuchungsergebnissen in den USA, dass bei steigenden mittleren Konzentrationen, ausgedrueckt durch das 7-Stunden- Tagesmittel (9:00 bis 16:00 waehrend der Vegetationszeit), bei einem Konzentrationsanstieg um 10 ppb, ausgehend von 30 ppb, sich der Ertragsverlust verdoppelt und sich...