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Radiocäsium in Wildtieren (Reh, Rothirsch und Wildschwein)

 Forschungsberichte sind als PDF-file verfügbar unter: Downloads

Radiocäsiumkontamination von Rehen, Rothirschen und Wildschweinen aus durch den Tschernobyl Fallout besonders betroffenen Gebieten der Bundesrepublik


Allgemeines zum Verhalten von Radiocäsium im Tierkörper

Der Radiocäsiumgehalt, der sich im Muskelfleisch der Wildtiere einstellt, wird, neben der Kinetik des Nuklids im Tierkörper wesentlichen von der mit der Nahrung aufgenommenen Aktivität des Nuklids bestimmt. Dieser Cs-137 Input wird durch die Größen

  • Nahrungsmenge pro Zeiteinheit und
  • Aktivitätsgehalt der Nahrungspflanzen gesteuert
  •  

    Beide Variablen werden wiederum durch andere Faktoren wie Klima, Standortverhältnisse etc. beeinflußt.
    Rehe und Rothirsche ernähren sich fast ausschließlich von oberirdisch wachsenden Pflanzen und gelegentlich Pilzen. Ihr Nahrungsspektrum hängt von der jahreszeitlich verfügbaren Vegetation ab, entsprechend treten bei beiden Tierarten saisonal wiederkehrende Kontaminationsmuster auf.
    Die Nahrungswahl von Wildschweinen ist im Vergleich dazu wesentlich komplizierter und wird von vielen Faktoren bestimmt, wodurch sich kein saisonal einheitlicher Kontaminationsverlauf ergibt. Das beeinflusst den langfristigen Trend – die Stagnation der Cs-137 Kontamination auf relativ hohem Niveau - allerdings nicht.
     

    Cs-137 in Wildschweinen
    In der Abbildung 1 ist der Zeitverlauf der Cs-137 Aktivität in Wildschweinen aus dem Untersuchungsgebiet Bodenmais und einem angrenzenden Jagdrevier in Zwiesel von 1987 - 2003 dargestellt. Die Bodenkontamination ist in beiden Gebieten ähnlich hoch.
    Die Cs-137 Kontamination der Wildschweine stagnierte während des Untersuchungszeitraum auf hohem Niveau. So war die durchschnittliche Cs-137 Aktivität von Wildschweinen, im ersten Halbjahr 2001, mit 8.990 Bq/kg (n=7) in der Frischsubstanz, noch höher, als im Gesamtjahr 1987 mit 7.240 Bq/kg (n=14). Der Verlauf der Regressionsgeraden zeigt, dass die Kontamination der Tiere ansteigt. Aufgrund der diskontinuierlichen Verteilung der Messwerte über den Untersuchungszeitraum und nur wenigen Proben aus den letzten Jahren, sollten die Ergebnisse nur als Trend gesehen werden.

             Abb. 1: Zeitverlauf von Cs-137 in Wildschweinen aus Bodenmais und Zwiesel, mit Regressionsgerade, 1987 bis 2003,  (n=213)
     

    Aus dem Untersuchungsgebiet Göttingen wurden im Jahr 2000 auch Proben von Wildschweinen untersucht. Die Cs-137 Werte reichten von 1,5 bis 3,1 Bq/kg (n=4), bei einem Durchschnittswert von 2,2 Bq/kg. Diese Aktivitäten dürften zu den niedrigsten Cs-137 Werten zählen, bei Wildschweinen aus der Bundesrepublik gemessen wurden, während die im Raum Bodenmais festgestellten Messwerte zu den höchsten zählen. Die Kontamination von Wildschweinen variiert damit um fast 4 Größenordnungen.


    Cs-137 in Rothirschen
    In der Abbildung 2 ist der Zeitverlauf der Cs-137 Aktivität in Rothirschen aus dem Untersuchungsgebiet Bodenmais und einem angrenzenden Jagdrevier in Zwiesel, aus dem auch die Wildschweinproben stammten, dargestellt.
    Das Staatliche Forstamt Bodenmais ist rotwildfreies Gebiet, das heißt, Rothirsche werden nicht geduldet, wenn Tiere zuwandern, müssen sie abgeschossen werden. Entsprechend gering ist das Probenaufkommen für Untersuchungen.
     


           Abb. 2: Zeitverlauf von Cs-137 in Rothirschen aus Bodenmais und Zwiesel, mit Regressionsgerade, 1987 bis 2000 (n=172)

    Die Cs-137 Aktivität von Rothirschen nahm während des Untersuchungs- zeitraumes deutlich ab. Während die Proben 1987 durchschnittlich 1.510 Bq/kg (n=32) enthielten, lagen die Werte, seit 1995, immer unter 1.000 Bq/kg. Aus der Regressionsgeraden errechnet sich die effektive Halbwertzeit von 5,7 Jahren, die Abnahme der Kontamination ist hochsignifikant (P<0.0001).

     

    Cs-137 in Rehen
    Im Muskelfleisch von Rehen variierte die Cs-137 Aktivität jedes Jahr ausgesprochen saisonal, mit niedrigen Werten im Frühjahr und deutlich höheren Werten im Herbst. In der Abbildung 3 ist der Verlauf der Cs-137 Aktivität in Rehwild aus Bodenmais, von 1987 bis 2001, anhand der Monatsmediane gezeigt. Die Unterschiede zwischen der minimalen Kontamination im Frühjahr und der maximalen im Herbst sind erheblich und betragen eine Größenordnung.

    Je nach Vegetationszustand und Zeitpunkt des Wintereinbruchs, fressen sich Rehe, von Ende September bis November ihren “Winterspeck” an, nehmen also wesentlich mehr Nahrung auf als sonst, hauptsächlich Blätter von Farnen, Himbeere, Brombeere, Heidelbeere und Pilze. Dornfarn und einige Pilzarten sind gerade dann relativ hoch mit Cs-137 belastet, also erreicht auch die Kontamination von Rehwild, durchschnittlich im Oktober/November ihren höchsten Stand.
    Mit dem ersten Schneefall geht der Nahrungsbedarf der Rehe schlagartig zurück und sinkt, aufgrund des nun verminderten Stoffwechsels während des Winters bis fast auf die Hälfte der Menge ab, die im Oktober aufgenommen wird.  
    Da die biologische Halbwertzeit von Cs-137 in Rehen, mit ca. 10 Tagen relativ klein ist, nimmt auch die Kontamination der Tiere, mit Beginn des Schneefalls, schnell ab. Im Winter liegt in Bodenmais i.d.R. mehr als 1 Meter Schnee. Rehe nehmen dann den Großteil ihrer Nahrung an Winterfütterungen auf, wo nur gering kontaminiertes Futter angeboten wird. Zusätzlich fressen sie noch geringe Mengen Knospen von Sträuchern und jungen Bäumen, die aus dem Schnee herausragen, bzw. andere Waldpflanzen, die sie frei scharren. Knospen sind i.d.R. geringer belastet als die Blätter der meisten Waldpflanzen während der Vegetationsperiode. In Folge dessen bleiben die Cs-137 Gehalte im Muskelfleisch der Rehe den ganzen Winter über niedrig. Im Frühjahr beginnt mit der Aufnahme der ersten, relativ Cs-137 haltigen Waldbodenpflanzen, im Cs-Stoffwechsel von Rehwild ein, dem Winter entgegengesetzter Zyklus: Der Cs-137 Input durch die Nahrung nimmt zu, wodurch das Nuklid in der Muskulatur angereichert wird.



      Abb. 3: Zeitverlauf von Cs-137 in Rehfleisch aus Bodenmais.
         Monatsmediane von 1987 - 2003 (n=1.557)


    Von 1987 bis 2001 nahm die Cs-137 Aktivität in Rehen ab. Der höchste Medianwert wurde im Oktober 1987, mit 7.040 Bq/kg festgestellt. 1993 betrug der höchste Monatsmedian im Oktober 3.810 Bq/kg, 1999 im September noch 1.220 Bq/kg.
    2000 erfolgte ein deutlicher Anstieg der Kontamination, mit 3.370 Bq/kg wurde im November 2000 der höchste monatliche Median seit 1993 festgestellt.
    Für den gesamten Untersuchungszeitraum, von 1987-2001, ergibt sich für Cs-137 in Rehen (n= 1.460) eine effektive Halbwertzeit von 6 Jahren. (P<0.0001). Dieser Wert entsteht aus der Kombination von zwei Phasen mit sehr unterschiedlicher Dynamik: In der ersten Phase, von 1987 bis 1995, erfolgt ein relativ schneller Rückgang der Aktivität, mit einer Halbwertzeit von 4,6 Jahren (n=1.091, P<0.0001), während von 1996 bis 2000, mit einer Halbwertzeit von -89 Jahren (n=338, P=0.8454) eine deutliche Verlangsamung eintrat. Obwohl dieser Wert nicht signifikant ist und durch die ausnehmend hohe Kontamination der Rehe im Jahr 2000 besonders beeinflusst wird, besteht seit 1996 der Trend zu größeren, effektiven Halbwertzeiten.
    Aus dem Untersuchungsgebiet Göttingen wurden im Oktober 2000, dem Monat in dem die Cs-137 Aktivität von Rehen normalerweise am höchsten ist, 4 Proben untersucht. Alle Proben enthielten weniger als 0,5 Bq/kg. Die Cs-137 Kontamination von Rehen, wie auch von Wildschweinen, variiert innerhalb der Bundesrepublik um 4 Größenordnungen.

     

    Die Arbeiten wurden mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit finanziert. Der Text gibt die Auffassung und Meinung des Auftragnehmers wieder und muss nicht mit der des Bundesumweltministeriums übereinstimmen.