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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Umweltindikatoren Hessen

Schwermetalleintrag

  • Schwermetalleintrag aus der Atmosphäre in naturnahe waldfreie Ökosysteme [Index] [1]


Bedeutung

Schwermetalle werden vor allem mit Staubemissionen industrieller Prozesse, des Straßenverkehrs und insbesondere der Verbrennung fossiler Energieträger in die Umwelt freigesetzt. Auch Staubemissionen aus natürlichen Quellen (z. B. bodenbürtige Einträge) können zur Freisetzung beitragen. Sie sind meist an Aerosole gebunden und werden je nach Partikelgröße unterschiedlich weit vom Emissionsort weg transportiert und so auch großräumig verteilt. Sedimentation und Niederschläge führen zur Deposition der Metalle. Schwermetalle sind den persistenten Stoffen zuzurechnen. Diese sind widerstandsfähig gegen Abbauprozesse oder werden nicht oder nur sehr langsam aus den natürlichen Stoffkreisläufen ausgeschleust. Sie können sich in biotischen Matrizes anreichern, physiologische Prozesse stören und nachhaltig auf Ökosysteme wirken. Über die Nahrungskette können auch Risiken für die Gesundheit des Menschen entstehen. Dabei sind für bewirtschaftete Flächen ergänzend auch andere Eintragspfade (z. B. über Düngemittel) zu beachten.
Der Indikator zeigt an, wie sich der Schwermetalleintrag aus der Atmosphäre im Vergleich zum gewählten Referenzwert (gebildet aus dem Mittelwert der deutschlandweiten Erhebungen 2003-2007) im zeitlichen Trend entwickelt und gibt damit indirekt auch einen Hinweis auf die Veränderung der Emissionssituation insgesamt.

Definition

Der Indikator zeigt die zeitliche Entwicklung der im Staubniederschlag (Bergerhoffverfahren) enthaltenen Schwermetalle Arsen (As), Cadmium (Cd), Nickel (Ni) und Blei (Pb) an Luftmessstationen, die der Charakteristik „naturnah“, „ländlicher Hintergrund“ und gering belasteter „städtischer Hintergrund“ zuzuordnen sind. Für jede der bundesweit festgelegten Messstationen wird der Jahresmittelwert für jede Schadstoffkomponente, definiert als Rate mit Bezug auf Zeit und Fläche (in µg/(m2*d)), gebildet und über alle Stationen gemittelt. Aus den elementbezogenen Jahresmittelwerten der Erhebungsjahre 2003-2007 aller Stationen Deutschlands wird ein Referenzwert ermittelt. Dieser Referenzwert entspricht theoretisch dem Indexwert = 1; er tritt als solcher aber nicht mehr in Erscheinung, da er keinem Referenzjahr, sondern einem Referenzzeitraum zugeordnet wurde. Er wird als Basiszahl zur weiteren Berechnung (Indexierung der Einzeljahre) herangezogen. Die Jahresmittelwerte der drei Stationen in Hessen werden auf diesen Referenzwert des Bezugszeitraums 2003-2007 (Basiszahl) normiert und in der Folge als das x-fache (Relativzahl) dieses Referenzwertes dargestellt. Das Ergebnis ist der jahresbezogene Indexwert für die jeweilige Schadstoffkomponente bezogen auf die Landesfläche von Hessen. In einem letzten Schritt werden die komponentenbezogenen Werte über alle untersuchten Elemente zum jahresbezogenen Schwermetall-Index bezogen auf die Landesfläche von Hessen gemittelt.

Datenquelle

Als Basiswerte dienen die Ergebnisse von 3 Messstationen, die über die Gesamtfläche Hessens verteilt sind und vom Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) betrieben werden. Die Daten dieser für den Indikator verbindlich benannten Messstationen werden an das Bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) gemeldet, das die Werte für diesen Indikator für alle Bundesländer zentral bereitstellt. 

[1] Diese Indikatoren gehören zu einem gemeinsamen Satz von 24 umweltspezifischen Nachhaltigkeitsindikatoren (Umweltindikatoren) des Bundes und der Länder (siehe Länderinitiative Kernindikatoren – LiKi), der erstmals 2004 von der Umweltministerkonferenz beschlossen wurde (UMK-Liste).