Inhaltsbeschreibung
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Bioindikatoren sind sensible Organismen, die durch ihre Reaktion die
Wirkung von Schadstoffen anzeigen, bzw. Schadstoffe
akkumulieren. Durch ihre Wirkungsanzeige helfen sie, Belastungen der
Umwelt zu erkennen. Flechten sind besonders geeignete Bioindikatoren
der Luftverschmutzung, was in unzähligen Untersuchungen nachgewiesen
wurde. Das vorliegende Projekt „Flechten als Bioindikatoren der
Luftverschmutzung in der Schweiz" ist im Rahmen eines nationalen,
schweizerischen Forschungsprogramms durchgeführt worden, mit dem Ziel,
einfache und praxisorientierte Methoden zu entwickeln, welche eine
großflächige Erfassung der lufthygienischen Gesamtbelastung im
Schweizer Mittelland und angrenzenden Gebieten ermöglicht. Als Basis
der Methodenentwicklung dienten verschiedene im Ausland entwickelte
Bioindikationsmethoden mit Flechten. Das Projekt wurde in zwei
Abschnitte unterteilt, zum einen die eigentliche Methodenentwicklung
und zum anderen die „Kalibrierte Flechtenindikationsmethode".
Inhaltsverzeichnis
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1. ZUSAMMENFASSUNG 5
2. EINLEITUNG 14
3. AUSGANGSSITUATION 16
4. ZIELSETZUNG 22
4.1 Kalibrierte Flechtenindikationsmethode 22
4.2 Passives Biomonitoring 25
4.3 Integriertes biologisches Messsystem 26
5. METHODE 28
5.1 Auswahl der Immissions-Messstationen 28
5.2 Erfassung der Flechtendaten 32
5.3 Beschaffung der Immissions- und Meteorologiedaten 37
5.4 Datenauswertung 39
5.4.1 Flechtendaten 39
5.4.2 Aufbereitung und Auswertung der Immissions- und Meteodaten 43
5.4.3 Evaluation und Kalibration der Flechtenindikationsmethode 52
5.4.3.1 Statistische Grundlagen der mulitvariaten Analysen 56
5.4.4 Grenzwertbezug der Kalibrierten Flechtenindikationsmethode 63
5.4.5 Zuordnung der Mittellandstationen zum Wirkungs- und
Gesamtimmissionskataster 64
5.4.6 Störfaktorenanalyse 64
5.4.6.1 Häufigkeiten der Standortparameter 65
5.4.6.2 Zusammenhang zwischen Standortparameter und IAP18 66
5.4.7 Vereinfachung der Kalibrierten Flechtenindikationsmethode 68
5.4.8 Reproduzierbarkeit der Kalibrierten Flechtenindikationsmethode 71
6. RESULTATE UND INTERPRETATION 72
6.1 Flechtendaten 72
6.1.1 Häufigkeiten der einzelnen Flechtenarten 72
6.1.2 Taxitoleranzfaktor Q 75
6.1.3 Flechtenartenlisten der einzelnen Messstationen 78
6.1.4 Berechnung der IAP-Werte 80
6.2 Stationentafeln: Flechten-, Immissions- und Meteorologiedaten 82
6.3 Evaluation und Kalibration 122
6.3.1 Evaluation der IAP-Berechnungsversionen 124
6.3.2 Multivariate Kalibration der IAP18-Methode im Mittelland 131
6.3.2.1 Das IAP18-Immissions-Rohmodell 131
6.3.2.2 Das IAP18-Immissions-Referenzmodell 136
6.3.2.3 Bedeutung der einzelnen Variablen im IAP18-
Immissions-Referenzmodell 147
6.3.2.4 Art und zeitliche Repräsentanz der Immissionsaussage mittels
Gesamtbelastungsindikator IAP18 151
6.3.2.5 IAP18-Immissionsmodelle mit weiteren Schadstoffparametern 154
6.3.2.6 Spezifität der IAP18-Immissionsaussage: Vergleich von Immissions-
und Meteo- resp. Geoparametern 156
6.3.2.7 Univariate Vergleiche zwischen IAP18 und Immissions-
resp. Meteoparametern 163
6.4 Grenzwertbezug der Kalibrierten Flechtenindikationsmethode 177
6.5 Zuordnung der Mittellandstationen zum Wirkungs- und
Gesamtimmissionskataster 189
6.6 Störfaktorenanalyse 193
6.6.1 Häufigkeit der Standortparameter 193
6.6.2 Zusammenhang zwischen Standortparametern und IAP18 199
6.6.2.1 IAP18-Mittelwertsvergleich zwischen den einzelnen Stufen eines
Standortparameters 199
6.6.2.2 Multiple Regressionsanalyse: IAP18 und Standortparameter 203
6.7 Vereinfachung der Kalibrierten Flechtenindikationsmethode 207
6.7.1 Mittlere Frequenzwerte der einzelnen Flechtenarten 207
6.7.2 Festlegung des Flechtenartenspektrums 220
6.8 Reproduzierbarkeit der Kalibrierten Flechtenindikationsmethode 224
7. PASSIVES BIOMONITORING 227
7.1 Methode 228
7.2 Resultate 230
7.2.1 Elementgehalte und IAP18-Gesamtbelastungszonen 230
7.2.2 Elementgehalte und IAP18-Stationsmittelwerte 233
7.2.3 Fangeigenschaften von Hypogymnia physodes 237
7.2.4 Hauptkomponentenanalyse aller Elemente 240
7.3 Methodische Zusatzstudie 244
7.4 Schlussfolgerungen 253
8. SCHLUSSDISKUSSION 254
8.1 Kalibrierte Flechtenindikationsmethode 254
8.2 Passives Biomonitoring 266
8.3 Integriertes biologisches Messsystem der Luftverschmutzung 271
9. LITERATUR 275
10. VERDANKUNGEN 281
