Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Verbringung menschlicher und tierischer F\u00e4kalien auf landwirtschaftlich genutzte B\u00f6den f\u00fchrt zu einer Akkumulation von Schadstoffen mit \u00d6kotoxizit\u00e4t wie Antiinfektiva, Entz\u00fcndungshemmer, Hormone und Schwermetalle. Menschliche F\u00e4kalien enthalten je nach Krankenstand pathogene Mikroorganismen und Medikamente. In der zweiten Projektphase wurden Erkenntnisse aus der ersten Projektstufe auf Kl\u00e4rschl\u00e4mme \u00fcbertragen, um aus den Schl\u00e4mmen mittels der Terra Preta (TP)-Technologie fruchtbare, f\u00fcr die \u00d6kosysteme unsch\u00e4dliche anthropogene Schwarzerden zu erzeugen. Die in der ersten Projektphase angelegten TP-Areale werden durch Neuansaat von Hafer hinsichtlich Produktivit\u00e4t (Ernteergebnis) weiter verfolgt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. Laborversuche:
\n1.1. Charakterisierung von Kl\u00e4rschl\u00e4mmen aus dezentralen Kl\u00e4ranlagen des AZV Leisnig. Mikrobiologi-sche Parameter, kulturell: aerobe Gesamtkeimzahl (GKZ), anaerobe GKZ, Enterobakterien, Laktobazillen, Clostridium perfringens, C. sporogenes, Clostridien-GKZ, Staphylokokken, Enterokokken, Hefen, Schimmelpilze, Salmonellen, Listeria monocytogenes, Fluoreszenz-In situ-Hybridisierung, Spezifizierung der kultivierten Bakterien mittels MALDI-TOF. Das Fermentationsergebnis wurde durch pH-Werte, durch Analyse der G\u00e4rs\u00e4uren verifiziert. Die Bioz\u00f6nosen wurden mittels TGGE charakterisiert
\n1.2. Charakterisierung der Kl\u00e4rschl\u00e4mme hinsichtlich Gehalt der Antibiotika Clindamycin, Ciprofloxacin, des Entz\u00fcndungshemmers Diclofenac sowie von \u00d6strogenen.
\n1.3. In vitro-Untersuchungen zur Degradierung von. Salmonella-Serovaren, Listeria monocytogenes, EHEC-E. coli Clostridium perfringens, Clostridium botulinum.
\n1.4. In vitro-Untersuchungen zum Abbau der Antibiotika Clindamycin, Ciproflxacin, des Entz\u00fcndungshemmers Diclofenac sowie von \u00d6strogenen.
\n2. Feldversuche
\n2.1. Die unter Pkt. 1.1. bereitgestellten Kl\u00e4rschl\u00e4mme wurden durch Zusatz von mikrobiell aktivierter Holzkohle, Gesteinsmehl, Bentonit, fermentierbarem Substrat (Gr\u00fcnschnitt, Getreide, Gem\u00fcseabf\u00e4lle, Brotreste etc.) 4 Wochen fermentiert, mikrobiell analysiert und vererdet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
1.\tLaboruntersuchungen
\nUnter Laborbedingungen konnten Kl\u00e4rschl\u00e4mme erfolgreich von pathogenen Mikroorganismen dekontaminiert werden. Von diesen Modelluntersuchungen konnten R\u00fcckschl\u00fcsse auf den Feldversuch und die praktische Anwendung gezogen werden. Anhand dieser Untersuchungsergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass mit der TP- Methode eine sichere, dezentrale Low-Tech-Hygienisierung stattfinden kann.<\/p>\n
1.1.\tDurch die Fermentation sanken die aeroben Gesamtkeimzahlen, die Enterobakterien-, Staphylokokken- und Enterokokkenzahlen in den Fermentationsmatrices um rund 3 Zehnerpotenzen. Die Clostridienkeimzahlen wurden aber nur schwach reduziert. Hefen und Schimmelpilze sanken unter die Nachweisgrenze. Mit Hilfe des TGGEs konnte ein Florenwechsel nachgewiesen werden. Die Schl\u00e4mme vor und nach der Fermentation unterschieden sich stark in ihren Fingerprints.<\/p>\n
1.2.\tDie Kl\u00e4rschlammmatrices unterscheiden sich sehr stark im Gehalt von den Antibiotika Clindamycin, Ciprofloxacin und des Entz\u00fcndungshemmers Diclofenac. \u00d6strogene konnten nicht nach-gewiesen werden.<\/p>\n
1.3.\tGram-positive sowie Gram-negative pathogene Bakterien (L. monocytogenes, S. aureus sowie E. coli O:157, Salmonella Anatum, Salmonella. Senftenberg) innerhalb von 3 Tagen bis unter die Nachweisgrenze der Nachweismethode degradiert. Diese Degradierungen sind nicht zwangsl\u00e4ufig Folge der pH-Wert-Absenkungen oder Produktion von kurzkettigen Fetts\u00e4uren und Milchs\u00e4ure.<\/p>\n
1.4.\t Ein Abbau der Antibiotika Clindamycin, Ciproflxacin, des Entz\u00fcndungshemmers Diclofenac sowie von \u00d6strogenen konnte nicht nachgewiesen werden.<\/p>\n
2.\tFelduntersuchungen
\nDie Kl\u00e4rschlamme konnten aus rechtlichen Gr\u00fcnden nicht im Lehr- und Versuchsgut Oberholz ausgebracht und auf bodenverbessernde Eigenschaften getestet werden. Aus diesem Grunde wurde auf den umgesetzten Versuchsfeldern aus Projektteil 1 Sommerhafer angezogen, um den Effekt von Terra Preta auf Ernteertr\u00e4ge auch im Folgejahr zu untersuchen. Bodenverbessernde Effekte wie st\u00e4rkere Was-seraufnahme und subjektiv fr\u00fchere Keimung konnten beobachtet werden, jedoch keine positiven Effekte auf die Ernteertr\u00e4ge. Die nicht vorhandenen positiven Effekte sind vermutlich auf systematische Fehler zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Arbeit der Universit\u00e4t Leipzig wurden anl\u00e4sslich einer Humusfachtagung in Kaindorf (8224 \u00d6sterreich) am 20.01.2012 vorgestellt, sowie zum Doktorandensymposium in der Veterin\u00e4rmedizin Leipzig am 30.03.2012. Zudem wird die Arbeit in einem Posterbeitrag zur DVG-Tagung 27.06.2012 – 29.06.2012 in Leipzig dargestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit der hier genutzten milchsauren Fermentation ist es m\u00f6glich, Kl\u00e4rschl\u00e4mme zu hygienisieren. Die dabei verwendete Methode ist mit einfachen Mitteln umsetzbar. Die entstehenden Matrices haben positive Effekte auf die Versuchsfelder. Weitere Untersuchungen zur Bodenverbesserung sowie zu den Details der Hygienisierung sind sehr zu empfehlen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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