Untersuchung von Schwermetalldepositionsvorgängen aus Analysen fraktionell gesammelter Stammabflussproben und Jahresgang der Schwermetalldeposition in einem Buchenwaldökosystem des stadtnahen Wienerwaldes

Wien

1986

147 S.

60 Lit. Ang.

Bandaufführung

3-85369-628-7

70320

Ziel dieser Arbeit war den Schwermetalleintrag in einen Buchenbestand am Exelberg im stadtnahen Wienerwald zu ermitteln. Dabei sollten auch die Zusammenhänge der Einträge mit verschiedenen Witterungsparametern geklärt werden. Die fraktionierte Stammabflussprobennahme wurde zur Unterscheidung der Abwaschvorgänge der Baumoberfläche verwendet. Die Auswertung der 69 Ereignisse des Beobachtungszeitraumes (Mai 1984 bis April 1985) brachte folgende Ergebnisse: a) Bedeutung des Nebels für den Schwermetalleintrag. Die höchsten Eintragsraten konnten bei Nebelereignissen ermittelt werden. Der Nebelniederschlag kann bei einem Anteil von lediglich 6% des Bestandesniederschlages für ca. 24% des Jahreseintrages an Blei und Nickel verantwortlich gemacht werden. Bei Cadmium beträgt dieser Anteil sogar 43%. b) Abhängigkeit des Schwermetalleintrages von den Witterungsparametern. Um Zusammenhänge der Schwermetalleinträge mit Witterungsparametern festzustellen, wurden die Daten der schrittweisen Regressionsanalyse unterzogen. Für die meisten Elemente, mit Ausnahme von Kupfer, konnten hohe mehrfache Korrelationskoeffizienten (bis 0.95) errechnet werden. Die wichtigsten Parameter, die die Schwermetalleinträge positiv beeinflussen, sind die Dauer der niederschlagsfreien Zeit vor dem Niederschlagsereignis, höherer Luftdruck und niedere Temperaturen (Inversionen), Nebel und Winde aus südöstlichen Richtungen, durch welche Emissionen aus dem Wiener Raum in den Wienerwald verfrachtet werden. c) Informationen aus der fraktionierten Stammabflussprobennahme. Die Schwermetallkonzentrationen im Stammabflusswasser nehmen während des Ereignisses exponentiell ab. Für die Modellierung der Abnahme erwies sich die Funktion y=A.e hoch Bx+C, wobei x die Niederschlagshöhe des Stammabflusses und y die Stoffkonzentrationen im Stammabfluss darstellen, als geeignet. Dieser Ausdruck wurde zur Ermittlung der Gesamtfracht integriert und in zwei Teilintegrale zerlegt. Das Integral I ergibt den Eintrag während der Konzentrationsabnahme (Fläche zwischen dem fallenden Kurvenabschnitt und der Basislinie, die in der Höhe des Parameters C parallel mit der x-Achse verläuft). Das Integral II entspricht der "Grundbelastung", die als Fläche zwischen der Basislinie und der x-Achse ermittelt wird. Der Eintrag als Integral I setzt sich aus der Summe der leicht abwaschbaren Stoffe und dem Washout zusammen. Er wird hauptsächlich durch die Dauer der niederschlagsfreien Zeit und Winde aus den südöstlichen Richtungen positiv beeinflusst, zeigt aber keine Abhängigkeit von der Niederschlagsmenge. Für den Eintrag als Integral II (Eintrag mit dem Niederschlag plus Abwaschung stärker haftender Stoffe) sind als wichtigste Parameter das Aufkommen von Nebel und niedere Temperaturen (Winterhalbjahr) zu nennen. Die Niederschlagsmenge übt auf diese Komponente des Stammabflusseintrages.