4.3 Metalle 
Nordseezustand 2004 
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4.3 Metalle 
4.3.1 Einführung 
Metalle kommen natürlich in der Umwelt vor. Durch Verwitterung, Vulkanismus und 
Ausgasungen werden sie für den geochemischen Kreislauf mobilisiert. Elementkon 
zentrationen, die aus natürlichen Prozessen resultieren, werden als Hintergrundkon 
zentration bezeichnet. Der Nachweis von Metallen in der Umwelt ist somit nicht 
zwangsläufig als Verschmutzung zu werten. Es gibt zahlreiche essentielle Elemente 
wie Kupfer oder Zink. Ihre Bioverfügbarkeit ist innerhalb gewisser Konzentrationsgren 
zen 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 Wir 
kung ein. Andere Elemente wie Quecksilber, Cadmium oder Blei haben keine bekann 
te 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 
variieren stark. Während z. B. menschlich verursachte Bleiemissionen großenteils 
über die Atmosphäre in die Nordsee gelangen, wird Kupfer überwiegend über die Flüs 
se transportiert. Im Wasser und Sediment wirken sich die unterschiedlichen chemi 
schen Eigenschaften der Elemente auf deren Wechselwirkung mit dem Schwebstoff, 
der Biota und dem Sediment aus. Dem zufolge variiert auch die Bedeutung der unter 
schiedlichen Senkenprozesse von Element zu Element. Ein einfacher, konservativer 
Zusammenhang zwischen Metallkonzentration im Wasserkörper und dem Transport 
und der Mischung von Wassermassen unterschiedlicher Herkunft und Zusammenset 
zung existiert somit nur in Ausnahmefällen. 
Im BSH wurde mit der Überwachung der Metallgehalte im Meerwasser, Schwebstoff 
und Sediment in den siebziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts begonnen. Sie 
ist national in die Überwachungsprogramme des Bund-Länder-Messprogramms 
(BLMP) und international in die Monitoringprogramme der Meeresschutzkonventionen 
für Nordsee (OSPAR) und Ostsee (HELCOM) eingebettet.