4 Meereschemie 
232 
System Nordsee 
4.4 Metalle 
<•> 5. Schmolke 
4.4.1 
Einführung ... 232 
4.4.2 
Bewertungskriterien 
... 234 
4.4.3 
Oberflächenwasser 
.. 238 
4.4.4 
Sediment ... 252 
4.4.5 
Zusammenfassung 
.. 261 
4.4.1 Einführung 
Metalle kommen natürlich in der Umwelt vor. Durch Verwitterung, Vulkanismus und 
Ausgasungen werden sie im geochemischen Kreislauf mobilisiert. Die natürlichen 
Elementgehalte in den verschiedenen Umweltkompartimenten werden als Hinter 
grundwerte bezeichnet. Der Nachweis von Metallen in der Umwelt ist somit auf kei 
nen Fall zwangsläufig als Verschmutzung zu werten. Es gibt zahlreiche essenzielle 
Elemente wie Eisen oder Zink. Ihre Bioverfügbarkeit ist innerhalb gewisser Konzen 
trationsgrenzen Voraussetzung für biologisches Wachstum. Organismen sind in der 
Lage, sich in einer bestimmten Bandbreite an veränderliche Elementkonzentrationen 
anzupassen. Wird diese Bandbreite zu höheren Konzentrationen verlassen, tritt eine 
toxische Wirkung ein. Andere Elemente wie Quecksilber, Cadmium oder Blei haben 
keine bekannte vitale Funktion. 
Durch menschliche Aktivitäten gelangen z. T. erhebliche zusätzliche Mengen einzel 
ner Elemente in die Umwelt, wodurch die natürlichen Hintergrundkonzentrationen re 
gional deutlich überschritten werden können. Maßnahmen zur Emissionsminderung 
führten in den vergangenen Jahrzehnten jedoch zur kontinuierlichen Abnahme vieler 
Schadstoffe in Luft, Wasser, Sediment und Biota (OSPAR 1998). 
Generell werden die Metallgehalte des Meerwassers durch die Struktur, Dynamik und 
Stärke der Quellen, die großräumige Zirkulation der marinen Wassermassen und die 
Effizienz ihrer Senkenprozesse bestimmt. Wesentliche Quellen für das anthropogen 
verursachte Metallsignal in marinen Ökosystemen sind die Abflüsse kontaminierter 
Süßwassermassen über die kontinentalen Flusssysteme, der Schadstofftransport 
über die Atmosphäre sowie die Wechselwirkung mit dem Sediment. Weitere Einträge 
werden durch Offshore-Aktivitäten wie Rohstofferkundung und Förderung sowie Ver 
klappung von Baggergut verursacht. Dem stehen die Sedimentation mit ihren komple 
xen vorgelagerten Gleichgewichten zwischen Schwebstoff, Biota und Wasserphase 
und in Ausnahmefällen die Wechselwirkung mit der Atmosphäre als Schlüsselprozes 
se zur Entfernung der Metalle aus dem Meer gegenüber. 
Im Detail unterscheidet sich das Verhalten der verschiedenen Metalle erheblich. Schon 
die Quellmuster und damit die Bedeutung der unterschiedlichen Eintragspfade vari-