Mikroplastik und Schwermetalle - welche Partikel befinden sich in unserem Niederschlagswasser?

Dieser Frage, die in Zeiten des Klimawandels unserer Auffassung nach zu Unrecht sehr stiefmütterlich behandelt und nicht von langjährigen Messreihen begleitet wird, werden wir in der kommenden Monaten mit aktuellen Messreihen verstärkt nachgehen.

Dabei ist das Thema "Immissionsbelastungen in Niederschlagswasser" bei weitem kein Neues - so stellte donnerwetter.de-Geschäftsführer Dr. Karsten Brandt, zusammen mit einem weiteren Teilnehmer (Georg Frinke) in den 1980er-Jahren für den Wettbewerb „Jugend forscht“ verschiedene Immissionsmessreihen betreffend Niederschlagswasser vor.

Einen Einblick in die Ergebnisse aus dem Jahr 1989 wollen wir Ihnen an dieser Stelle geben. Jene Daten beziehen sich zwar auf das Einzugsgebiet Bonn; vor allem die Abhängigkeit von Wetterlagen kann aber als Blaupause auf weite Teile des Bundesgebietes ausgeweitet werden. Die Ergebnisse, die die Messungen bereits vor über 30 Jahren lieferten, sind erstaunlich.

Auszug / Zusammenfassung "Die mesoskalige Immissionsbelastung und Pufferwirkung durch den Boden" / "Jugend forscht" / 1989 / Karsten Brandt, Georg Frinke:

pH-Wert

Der mittlere pH-Wert des Regenwassers an der Station Bonn-Hoholz betrug damals (Zeitraum Januar 1987 bis Ende 1989) 4,6. Die höchste monatliche Säurestärke wurde im Juni 1989 mit 3,8 pH, die niedrigste im August 1989 mit 5,2 pH gemessen.

Dabei fiel auf, dass besonders säurehaltige Niederschläge gehäuft mit West- oder Südwestlagen auftraten. Im Mittel lag die Belastung während einer Westlage bei 140 μg/l. Ostlagen konnten zu damaliger Zeit beim Vergleich der Immissionsbelastung vernachlässigt werden, da Ostwinde nur selten mit Niederschlägen zusammen auftreten.

Nicht festgestellt werden konnte damals, dass die Immissionsbelastung jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt. Dafür aber, dass die pH-Werte an den Messstationen östlich des Rheins (Hoholz, Bechlinghoven) niedriger waren als an den Stationen westlich des Rheins (Rheinaue, Endenich, Venusberg). Im Osten lag die Säurestärke im Mittel bei 4,7 bis 4,8, im Westen bei 5,2 bis 5,3.

Salze und Metalle

Die tieferen pH-Werte im Westen korrelieren auch in Hinblick auf die gemessenen Nitrat- und Sulfatkonzentrationen im Regenwasser: Diese waren östlich des Rheins teils doppelt so hoch wie im Westen (Spanne zwischen 7,8 mg/l in Endenich und 15,4 mg/l in Hoholz).

Ein ähnliches, wenn auch nicht ganz so gravierendes West-Ost-Gefälle gibt es auch bei den Sulfatwerten (Spanne zwischen 7,2 mg/l in Endenich und 11,7 mg/l in Hoholz). Deutlicher Ausreißer bei den Sulfatmessungen war damals die Station Bechlinghoven: Durch ihre Nähe zu einem Industriegebiet lagen die Belastungen hier bei 16,3 mg/l.

Anders als bei den Nitrat- und Sulfat- gab es bei den Chloridmessungen kein einheitliches Bild. Hier führten jeweils eine Ost- und eine Weststation das Ranking an. Uneinheitliche Strukturen finden sich auch bei den Calcium- und Magnesiumimmissionen – sie lagen damals zwischen 9,2 mg/l in Hoholz und 25,2 mg/l in Endenich. Die höchsten Ammoniumkonzentrationen wurden dagegen in Bechlinghoven, der Rheinaue und dem Venusberg gemessen.

Wetterlagenabhängigkeit

Verglichen wurde damals, im Zuge welcher Wetterlage die höchsten Nitrat- und Sulfatwerte an den Stationen auftraten. Das Ergebnis: Hoholz und Bechlinghoven verzeichneten bei Niederschlägen aus West die höchsten Immissionen. Während Westwindwetterlagen trat in Hoholz 44% der Gesamtbelastung auf, in Bechlinghoven machten Westwinde sogar 54 % der Gesamtbelastung aus. Direkt danach folgen Südwestlagen auf Platz 2. Ebenfalls waren Magnesium- und Calciumanteile im Niederschlagswasser während dem Einfluss von Westwinden erhöht.

Die höchsten Chloridwerte wurden dagegen während Nordwestlagen verzeichnet - deren Anteil an der Gesamtbelastung aller Windrichtungen beträgt hier zwischen 50 und 60%.