Meereskunde
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Zur Überwachung wurden folgende Schwermetalle regelmäßig gemessen; Cad
mium, Kupfer, Eisen, Mangan und Nickel durch Atomabsorptionsspektrometrie
im Graphitrohrofen nach chemischer Abtrennung durch Flüssig/ Flüssig-Extrak-
tion mit einem Komplexbildner (APDC) in Methylisobutyiketon, Quecksilber durch
Kaltdampf-Atomabsorptionsspektrometrie nach Abtrennung und Anreicherung an
Gold, Blei und Cadmium (direkt im Meerwasser) durch Invers-Voltammetrie mit
rotierender Quecksilberfilmelektrode.
Die Zusammenarbeit mit der Universität Hamburg im Großprojekt „Zirkulation
und Schadstoffumsatz in der Nordsee“ (ZISCH) wurde fortgesetzt. Im Projektbe
reich „Schadstoffbilanz in der Nordsee - großräumige Aufnahme“ hatte das DHI
das Teilprojekt „Schwermetalle im Wasser“ übernommen. Die zweite Aufnahme
der Nordsee fand vom 26. Januar bis 8. März statt, wobei die Forschungsschiffe
„Gauß“ und „Valdivia“ parallel arbeiteten. Ein Netz von 150 Stationen überdeckte
die Nordsee einschließlich der Küstengewässer und der Einflußbereiche der gro
ßen Flüsse. Hinzu kamen einzelne Stationen im nordatlantischen Ozean.
Wichtigstes Ziel war die Untersuchung von Schadstoffen in der Wassersäule des
Meeres und den darin enthaltenen Schwebstoffen, in Sedimenten und bodenbe
wohnenden Organismen. Ferner ging es um Nährstoffüntersuchungen, Plankton
verteilungen, ökologische Zusammenhänge und die grundlegenden Parameter
der physikalischen Ozeanographie.
Die Analysen im Labor auf Quecksilber von den Proben der ersten Gesamtauf
nahme im Frühsommer 1986 und auf Blei und Cadmium von beiden Aufnahmen
konnten abgeschlossen und in ersten Veröffentlichungen dargestellt werden. Erst
mals gelang es, schon einen Teil der Bestimmungen von Blei und Cadmium mit der
Invers-Voltammetrie an Bord von FS „Gauß“ während der Winteraufnahme auszu
führen. Als überraschendstes Ergebnis zeigte sich hierbei, daß die bei der Auf
nahme im Sommer 1986 festgestellten extremen Erhöhungen der Konzentration
von Blei vör der Südostküste Englands nach etwa 9 Monaten wiedergefunden
werden konnten. Eine Auswahl der Daten für einen bestimmten Tiefenhorizont ist
in den Abbildungen 15 und 16 dargestellt.
Während das Projekt ZISCH zum Jahresende auslief, würde ein neuer Antrag in
der gleichen multidisziplinären Zusammenarbeit fertiggestellt.
Das neu beschaffte Analysensystem Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse
(TRFA) wurde weiterentwickelt. Erste Analysenreihen ergaben nach Vergleich mit
Referenzproben Werte von hoher Genauigkeit und Richtigkeit. Wegen der hohen
Matrixanteile im Meerwasser sind wie bei der Atomabsorptionsspektrometrie vor
der eigentlichen Bestimmung der Schwermetalle Trennoperationen und Anreiche
rungsschritte erforderlich. Nach einem mehrstufigen chemischen Trennungsgang
gelingt - z. Z. mit Selen als internem Standard - die simultane Bestimmung von
Mangan, Eisen, Nickel, Kupfer und Zink. Die zusätzliche Aufnahme der Elemente
Vanadium, Cobalt, Molybdän, Cadmium, Blei und Uran in dem gleichen Analysen
gang wird derzeit bearbeitet.
Aus der Überwachung der Deutschen Bucht und der westlichen Ostsee seit 1971
und aus der Teilnahme an umfangreichen Forschungsprojekten liegt inzwischen
eine große Anzahl von Daten über Schwermetalle im Meerwasser vor. Es handelt
sich vermutlich um den umfangreichsten derartigen Datensatz in Europa. Diese
Daten waren bisher auf einem Tischrechner mit selbst entwickelten Programmen
bearbeitet worden. 1987 wurden die Daten auf Personal Computer mit kommer
zieller Datenbank-Software und auch in die Meeresumweltdatenbank (MUDAB)
übernommen.