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MURSYS - Ostsee retrospektiv

   
 
 

Regionale Verteilung chlorierter Kohlenwasserstoffe (CKW) und polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) im Pelagial und Oberflächensediment der Ostsee im Jahre 2006 (Kurzfassung der vorläufigen Ergebnisse)

  Leibniz-Institut für Ostseeforschung (IOW), Warnemünde
im Auftrage des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), Hamburg, Rostock

(http://www.io-warnemuende.de)

Im Januar 2006 wurden zur Ermittlung langfristiger Trends der Belastung der Ostsee mit organischen Schadstoffen Seewasserproben gesammelt und auf verschiedene Schadstoffklassen untersucht. Für die Stoffklassen der PCB (polychlorierte Biphenyle), PAK (polycyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) und DDT (Dichlordiphenyltrichlorethan) wurden 8 Transekte mit dem in-situ Pumpsystem beprobt, wobei der gelöste und der an Partikel gebundene Anteil der Substanzen getrennt erfasst wurde.
Für die Stoffklasse der HCH (Hexachlorcyclohexan) wurde die Probenahme mittels Filtration über eine mit Octylmodifiziertem Kieselgel gefüllte Glassäule (C8) durchgeführt. Beprobt wurden folgende Stationen: westliche Ostsee, Transekt 2 Arkonasee-Bornholmsee, Transekt 1 östliche Gotlandsee.

Für alpha-HCH lagen die Konzentrationen zwischen 237 pg/L und 350 pg/L, für gamma-HCH zwischen 312 pg/L und 441 pg/L, und für beta-HCH zwischen 346 pg/L und 482 pg/L.
Bei der Betrachtung der räumlichen Verteilung wurden für alpha-HCH im Untersuchungsgebiet westlich Bornholm geringfügig niedrige Gehalte (237 - 280 pg/L) als in der Gotlandsee (317 - 329 pg/L) beobachtet. Eine Ausnahme bildet Station 109 in der Arkonasee mit 350 pg/L. Die Konzentrationen von gamma-HCH steigen von der Mecklenburger Bucht (317 pg/L) bis zur Gotlandsee leicht an, wobei die höchste Konzentration an Station 271 in der zentralen Gotlandsee mit 441 pg/L zu verzeichnen ist.
Für die Stoffgruppe der HCH hatte sich nach dem starken Rückgang zwischen 1975 und 1990 das Konzentrationsniveau, ausgehend von Maximalkonzentrationen von ca. 10 ng/L für alpha-HCH, auf Werte unter 1 ng/L je Komponente in den 90er Jahren eingepegelt. Nach Umstellung des Beprobungsrasters 1997 auf die Betrachtung der von direkten Flusseinträgen unbeeinflussten Stationen scheint sich die Belastung aller Komponenten auf einem Niveau von ca. 0,5 ng/L eingestellt zu haben. Die Daten von 2006 bestätigen den in den Vorjahren angedeuteten rückläufigen Trend für alpha-HCH (0,2 - 0,3 ng/L) und gamma-HCH (0,3 - 0,4 ng/L), wogegen beta-HCH (0,3 - 0,5 ng/L) keinen eindeutigen Trend zeigt.
An 3 Stationen mit einer ausgeprägten Sprungschicht (213, 259, 271) wurde die Vertikalverteilung der HCH gemessen. In der Bornholmsee (Station 213) waren in diesem Jahr deutlich niedrigere Konzentrationen aller HCH-Isomere unterhalb der Halocline zu verzeichnen. An Station 259 (südöstliches Gotlandbecken) wurden für beta-HCH und gamma-HCH nur geringfügige Unterschiede zwischen dem Oberflächen- und Tiefenwasser beobachtet, wogegen die Konzentration von alpha-HCH im Tiefenwasser deutlich höher als die Oberflächenwasserkonzentration ist. Im Tiefenwasser der Station 271 (Gotlandtief) lagen die Gehalte von alpha-HCH und beta-HCH unwesentlich höher als im Oberflächenwasser, während der Gehalt von gamma-HCH geringfügig niedriger war.

Erstmals wurde in 2006 die zeitliche Entwicklung der gelösten Konzentrationen von p,p'-DDE und p,p'-DDT für die Jahre 2002 bis 2006 betrachtet. Die p,p'-DDE Belastung hat sich seit 2003 auf ein Konzentrationsniveau von ca. 4 - 5 pg/L eingepegelt, p,p'-DDT zeigt einen leicht fallenden Trend. In diesem Jahr lagen die gelösten Konzentrationen für p,p'-DDT zwischen 1,7 pg/L und 3,0 pg/L, für p,p'-DDE zwischen 2,7 pg/L und 4,7 pg/L und für p,p'- DDD zwischen 2,2 pg/L und 5,1 pg/L. Wie in den Vorjahren ist die räumliche Verteilung von DDT + Metaboliten im Untersuchungsgebiet westlich Bornholm durch höhere Konzentrationen in der partikulären Phase gekennzeichnet. Die höchsten Konzentrationen aller Kongenere werden in der Mecklenburger Bucht beobachtet, die aber nicht auf eine höhere Partikelfracht zurückzuführen sind. In Richtung Gotlandsee nehmen die Konzentrationen ab, die niedrigsten Gehalte liegen, bedingt durch den geringen partikulären Anteil, in der westlichen Gotlandsee vor. Dieser räumliche Trend spiegelt sich auch in der gelösten Phase wider. Eine Ausnahme bildet das Übergangsgebiet Bornholmsee-Gotlandsee, hier sind höhere Gehalte an p,p'-DDE und insbesondere an p,p'-DDD zu beobachten.

Die Belastung des Oberflächenwassers der Ostsee mit gelösten polychlorierten Biphenylen (PCB) zeigt in 2006 einen leicht fallenden Trend (0,2 - 3 pg/L). Die gelöste Konzentration ist das wichtigste Maß der PCB-Belastung, da die Bioakkumulation und infolgedessen die Gefährdung der Nahrungskette dadurch gesteuert wird. In 2006 waren im gesamten Untersuchungsgebiet die Konzentrationen in der gelösten Phase recht homogen verteilt, wobei in der westlichen Ostsee geringfügig höhere Konzentrationen zu verzeichnen waren. Bei der Betrachtung der zeitlichen Entwicklung kann im Vergleich mit Daten aus dem Jahr 1988 aus der Literatur (Schulz-Bull, 1995) für alle PCB Kongenere eine Reduktion um ca. 50 % der Konzentrationen beobachtet werden.

Die Betrachtung der Belastung des Ostseewassers mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) in der gelösten Phase für die Jahre 2002 bis 2006 zeigt keinen eindeutigen Trend für das gesamte Untersuchungsgebiet. Nach den niedrigeren Konzentrationen des Vorjahres, insbesondere in der Arkonasee/Bornholmsee, liegen die PAK-Konzentrationen (0,01 - 2,6 ng/L) auf dem Niveau von 2003/2004. Auch weisen die Daten in diesem Untersuchungsgebiet eine größere Variabilität auf. Für die mittel- bis schwerflüchtigen PAK in der östlichen Gotlandsee ist eine Stagnation bzw. ein leicht fallender Trend zu beobachten.

Die Probenahme des Sedimentmonitorings erfolgte im November 2006 mit dem Forschungsschiff "Gauss" an 5 ausgewählten Stationen mittels Kastengreifer. Die Schadstoffgehalte der Oberflächensedimente für PCB/DDE lagen im Bereich von 8 - 4091 pg/g TS und für PAK im Bereich von 1 - 462 ng/g TS. Es zeigte sich eine Korrelation der Schadstoffbelastung mit dem Gehalt an organischem Kohlenstoff.
Im Rahmen von Forschung und Entwicklung wurden ein Sedimentkern an Station K7 im Arkonabecken und die weiteren vier Stationen des BLMP (Bund-Länder-Messprogramm für die Meeresumwelt von Nord- und Ostsee) auf PBDE (polybromierte Diphenylether) analysiert. Besonderes Augenmerk lag auf der Entwicklung einer GC-MS Methode zur Messung des PBDE 209. Die Bestimmungsgrenze liegt bei etwa 100 pg pro Gramm Sediment. Entgegen den Erwartungen wurde das PBDE 209 in den Sedimentproben nicht nachgewiesen.

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