Meereskunde
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d) Überwachung des Meerwassers auf Schwermetalle
Zur Überwachung der Nord- und Ostsee auf schädliche Schwermetalle wurden
die schon im vorhergehenden Jahresbericht erläuterten Methoden der Probe
nahme und -aufbewahrung sowie der Spurenanalyse fortentwickelt, vervoll
kommnet und auf neue Schwermetalle und Analysenverfahren ausgedehnt.
Die wichtigste analytische Methode ist weiterhin die flammenlose
Atomabsorptionsspektrometrie, Hierbei werden die aufgetauten Komplexbildner
versetzt, die Spurenmetalle der Flüssig-Flüssig-Exträktion in ein organisches
Lösungsmittel unterworfen und dann in der Graphitrohrküvette atomisiert. Zu
sätzlich zu den Schwermetallen Cadmium und Kupfer wurden im Berichtszeit
raum Eisen, Nickel und Mangan in das Bestimmungsverfahren aufgenommen. Als
weitere analytische Methode wurde die Invers-Voltammetrie eingeführt. Dieses
elektroanalytische Verfahren erlaubt die Messung geringer Spuren von Zink,
Blei, Cadmium und Kupfer unmittelbar in Seewasserproben ohne Zusatz von
Reagenzien. Es eignet sich im Prinzip auch für direkte Messungen auf Forschungs
schiffen.
Eingefrorene ungefilterte Seewasserproben, die im Oktober 1973 während einer
überwachungsfahrt mit VFS „Gauß" an 13 Stationen der westlichen
Ostsee entnommen worden waren, wurden mit der Atomabsorptionsspektro
metrie auf die Metalle Cadium, Kupfer und Eisen untersucht. Die Meßwerte zei
gen deutlich Zusammenhänge zwischen den hydrographischen Verhältnissen
(Temperatur und Salzgehalt), den meteorologischen Bedingungen während der
Fahrt (vor allem Windrichtung und -stärke) sowie den geographischen Gegeben
heiten (Küstenverlauf). Diese Parameter beeinflußten direkt den Gehalt an
Schwebstoffen, der bei den ungefilterten Wasserproben den größten Beitrag zu
den Gesamtkonzentrationen der Schwermetalle lieferte.
Im April 1973 wurde ein engmaschiges Netz von 18 Stationen in der inneren
Deutschen Bucht mit VFS „Gauß" abgefahren. Ungefilterte Seewasser
proben, die in ähnlicher Weise wie bei der Ostsee-Fahrt behandelt worden
waren, wurden mit der flammenlosen Atomabsorptionsspektrometrie auf Cad
mium, Kupfer, Eisen, Nickel und Mangan sowie mit der Invers-Voltammetrie auf
Zink, Blei, Cadmium und Kupfer analysiert. Eine erste Auswertung der Daten
zeigt für Eisen und Mangan eine deutliche Erhöhung der Konzentration in der
Nähe des Einbringungsgebiets für Abfallösungen aus der Titandioxid-Produktion
nordwestlich von Helgoland; außerdem war für diese und einige andere Metalle
der Einfluß der Ästuare von Elbe und Weser sichtbar.
Wie schon bei den Untersuchungen in der westlichen Ostsee erwiesen sich die
Cadmium-Konzentrationen, im Gegensatz zu anderen Metallen, als relativ gleich
förmig über die verschiedenen Bereiche verteilt, wie z. B. Flußmündungsgebiete,
küstennahe und küstenferne Teile der Deutschen Bucht. Der Vergleich der mit
beiden Methoden gewonnenen Werte für Cadmium (Abb. 5) und Kupfer erbrachte
eine recht gute Übereinstimmung, vor allem Wenn man berücksichtigt, daß dabei
die Metalle jeweils in unterschiedlichem chemischen Zustand erfaßt werden. An
einigen Stellen zeigten die Werte aus den beiden Methoden auffallende Unter
schiede, die nun gezielt untersucht werden.
Wegen der Schwierigkeiten der Schwermetall-Spurenanalytik ist weiterhin die
Vergleichseichung (Intercalibration) von großer Bedeutung; Hierbei