Der chemische Zustand von Fließgewässern wird gegenwärtig deutschlandweit als „nicht gut“ eingestuft. Ein Grund dafür ist die Überschreitung der EU-Umweltqualitätsnorm für Quecksilber (Hg) in Biota, trotz deutlicher Reduktionen der direkten Hg-Einträge in Fließgewässer in den letzten Jahrzehnten. Die historische Belastung der Gewässersedimente stellt vermutlich eine Hauptursache für die anhaltend erhöhten Hg-Konzentrationen in Biota dar. Die zugrundeliegenden biogeochemischen Prozesse und Transportpfade von Hg (Schwebstoff <-> Sediment -> Biota) sind jedoch komplex und nur ungenügend verstanden.

Veranlassung

Das Projekt soll die BfG handlungsfähiger bei der Bearbeitung aktuell dringlicher Fragestellungen im Bereich Biogeochemie von Hg machen, auf internationalem Niveau vorhandene Wissenslücken zur Hg-Speziierung in Sedimenten und Schwebstoffen schließen und ermöglichen, Sicherheit über mögliche Einflüsse von Unterhaltungsmaßnahmen der WSV und der Länder zu gewinnen, um diese letztlich in Managementvorschläge oder Handlungsanweisungen einfließen zu lassen. Da die routinemäßig praktizierte Messung von Gesamt-Hg-Konzentrationen nicht ausreicht, um verlässliche Risikoabschätzungen und Vorhersagen zum Verhalten von Hg in Fließgewässern machen zu können, wird neben der Entwicklung empfindlicher und robuster Analysemethoden für Methyl-Hg eine Charakterisierung anorganischer Hg-Verbindungen in Sedimenten und Schwebstoffen sowie die Untersuchung der für die Hg-Methylierung relevanten Mikroorganismen an Feldproben und Proben aus Laborexperimenten durchgeführt.

Ziele

• Untersuchung von Hg-Bindungsformen in Sedimenten/Schwebstoffen und ihrer Mobilität/Bioverfügbarkeit unter wechselnden Umweltbedingungen
• Bestimmung des Methyl-Hg-Anteils am Gesamt-Hg-Gehalt in Wasser und Sedimenten/Schwebstoffen
• Identifikation von Hotspots für die Methyl-Hg-Bildung in Bundeswasserstraßen
• Untersuchung von Mikroorganismengemeinschaften und ihrem Einfluss auf Hg-Speziesumwandlungen
• Aufklärung der Umweltfaktoren, die Balance von Hg-Methylierung und Demethylierung kontrollieren
• experimentelle Bestimmung des Einflusses von Störungen der Sediment/Wasser-Grenzschicht auf Hg-Spezies-Dynamik

Ausblick auf die nächsten Jahre

Zunächst werden Methoden zur Probennahme, -vorbereitung und Analyse von Hg-Bindungsformen/-Spezies sowie zur Untersuchung von Mikroorganismengemeinschaften an Sediment-/Schwebstoffproben validiert. Anschließend werden die Methoden zur Charakterisierung von Proben aus Hg-kontaminierten Flüssen (u.a. Elbe) eingesetzt. In Laborexperimenten werden parallel die Hg-Speziesdynamik an der Sediment/Wasser-Grenzschicht und der Einfluss von Störungsereignissen untersucht. Die Ergebnisse werden u.a. in praxisorientierte Handlungsanweisungen zum Umgang mit Hg-kontaminierten Sedimenten in Bundeswasserstraßen einfließen.

Projektpartner