Altlasten stellen ein erhebliches Umweltproblem und eine Gefahr f\u00fcr \u00d6kosysteme und das Grundwasser als wichtigste Trinkwasserressource dar. Allein in Deutschland sind \u00fcber 19.000 Altlasten bekannt. Dabei bilden Kontaminationen durch leichtfl\u00fcchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW) die am h\u00e4ufigsten zu sanierenden Grundwasserschadensf\u00e4lle.<\/p>\n
In der Altlastensanierung kommt als erg\u00e4nzende oder alternative Ma\u00dfnahme der nat\u00fcrlichen und\/oder stimulierten Schadstoffminderung (Monitored Natural Attenuation \u2013 MNA bzw. Enhanced Natural Attenuation – ENA) eine zunehmende Bedeutung zu. Dabei spielt der mikrobielle Abbau eine besondere Rolle, da er den ma\u00dfgebenden Vorgang f\u00fcr eine Umwandlung der Schadstoffe und so f\u00fcr eine tats\u00e4chliche und nachhaltige Reduzierung bildet.<\/p>\n
Der aerob-produktive Abbau des hochchlorierten Ausgangsstoffs zahlreicher Grundwasserschadensf\u00e4lle Trichlorethen (TCE) wurde erst vor kurzer Zeit nachgewiesen und stellt eine vielversprechende M\u00f6glichkeit zur Schadstoff-Elimination dar. Unter den Abbauwegen f\u00fcr Chlorethene zeigt er im Vergleich zur reduktiven Dechlorierung und dem co-metabolischen Abbau entscheidende Vorteile. Durch die direkte Umsetzung der Schadstoffe ist f\u00fcr eine Stimulierung des Bioabbaus keine Zugabe von Auxiliarsubstraten als Elektronendonator wie bei der Halorespiration bzw. als Wachstumssubstrat wie bei der co-metabolischen Umsetzung erforderlich. Die Schadstoffe werden direkt in anorganische Endprodukte umgesetzt ohne die Bildung von kanzerogenen, toxischen oder explosiven Metaboliten wie Vinylchlorid, Schwefelwasserstoff oder Methan. Weiterhin bestehen keine Konkurrenzreaktionen um den Verbrauch von Sauerstoff f\u00fcr die Umsetzung der Auxiliarsubstrate. Im Vergleich mit dem co-metabolischen Abbau kann mit der gleichen Menge Sauerstoff durch den produktiven Abbau die zehnfache Schadstoffmenge umgesetzt werden.<\/p>\n
Die Stimulierung des metabolischen TCE-Abbaus kann als innovativer L\u00f6sungsansatz f\u00fcr die Sanierung belasteter Standorte dienen, an denen die nat\u00fcrlichen Schadstoffminderungsprozesse nicht oder nicht ausreichend aktiv sind. Im Hinblick auf eine erfolgreiche in-situ Stimulierung des aerob-produktiven TCE-Abbaus ist ein umfassenderes Verst\u00e4ndnis des neuen Abbauweges notwendig.<\/p>\n
Bisherige Felddaten deuten darauf hin, dass die Bakterien mit der F\u00e4higkeit zum aerob-produktiven TCE-Abbau ausschlie\u00dflich im schw\u00e4bischen Teil Baden-W\u00fcrttembergs vorkommen. F\u00fcr die Altlastenpraxis ist die Ermittlung des ENA-Potentials durch Bioaugmentation an Standorten, an denen keine Hinweise auf einen nat\u00fcrlichen aeroben LCKW-Abbau vorliegen, von herausragender Bedeutung.<\/p>\n
Bei der Bewertung des Stimulationspotentials sowie bei der Bewertung des nat\u00fcrlichen Schadstoffabbaus spielen Biomonitoring-Daten eine entscheidende Rolle. In Hinblick auf die Spezifit\u00e4t und Sensitivit\u00e4t von Biomonitoring-Methoden wie PCR, MPN oder Flowzytometrie fehlen jedoch Erfahrungen bzw. sind f\u00fcr den Nachweis der TCE-Verwerter noch keine Nachweismethoden entwickelt.<\/p>\n
Ein weiterer bedeutender Punkt ist die Bewertung der Kinetik des neuen Abbauweges im Hinblick auf die Prognose der Fahnenentwicklung bei der Umsetzung einer ENA-Ma\u00dfnahme. Hierf\u00fcr stehen zwar numerische Modelle als wichtige Prognoseinstrumente zur Verf\u00fcgung, die notwendigen kinetischen Abbau-Parameter als essentielle Eingangsgr\u00f6\u00dfen wurden aber f\u00fcr den beschriebenen neuen Abbauweg bislang noch nicht ermittelt.<\/p>\n
Zur vertiefenden Untersuchung des aerob-produktiven TCE-Abbaus sollen im Rahmen der Promotion anhand verschiedener Versuchsreihen in Batchans\u00e4tzen und S\u00e4ulenversuchen sowie der Anwendung von mikro- und ggf. molekularbiologischer Nachweismethoden folgenden Fragestellungen beantwortet werden:<\/p>\n
1. Kommen die aerob-produktiven TCE-Verwerter auch au\u00dferhalb des schw\u00e4bischen Raumes vor?<\/p>\n
2. Kann der aerob-produktive TCE-Abbau durch Bioaugmentation angeregt werden?<\/p>\n
3. Welche Abbauraten sind zu erwarten (kinetische Abbauparameter)?<\/p>\n
4. Wie k\u00f6nnen die beteiligten Mikroorganismen nachgewiesen werden?<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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