Mikrobieller Abbau von phenylierten ArsenverbindungenIn der Umwelt kommt Arsen in einer Vielzahl anorganischer sowie organischer Verbindungen vor, welche teilweise aufgrund ihrer Toxizit\u00e4t eine hohe Umweltrelevanz besitzen. Neben den nat\u00fcrlich vorkommenden Arsenverbindungen gibt es auch welche, die ausschlie\u00dflich aus anthropogenen Quellen stammen. Dazu geh\u00f6ren die phenylierten Arsenverbindungen, die als Blaukreuzkampfstoffe (Giftgase) im Ersten und Zweiten Weltkrieg in gro\u00dfen Mengen hergestellt wurden. Im Grundwasser der Verarbeitungsstationen werden heute teilweise hohe Werte organischer Arsenverbindungen nachgewiesen. Es handelt sich hierbei um Abbauprodukte der Blaukreuzkampfstoffe Diphenylarsinchlorid (CLARK I) und Diphenylarsincyanid (CLARK II). Haupts\u00e4chlich sind dies die Substanzen Phenylarsons\u00e4ure (PhAs) und Diphenylarsins\u00e4ure (DPhAs), durch welche neurotoxische Effekte hervorgerufen werden k\u00f6nnen. Anorganisches Arsen wird ebenfalls nachgewiesen. Die Brisanz und Aktualit\u00e4t des Themas wird durch die Konzentrationen, das hohe Toxizit\u00e4tspotential und der Exposition des Standortes zu umliegenden Schutzg\u00fctern, wie z.B. einem nahe gelegenen Wasserwerk, verdeutlicht. Herk\u00f6mmliche Sanierungsmethoden, wie die Adsorption an Aktivkohle, erfordern einen unverh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig hohen technischen Aufwand. Bisherige Ver\u00f6ffentlichungen \u00fcber den Abbau phenylierter Arsenverbindungen beziehen sich meist nur auf die Kampfstoffe selbst bzw. sind aufgrund der Verfahrensbedingungen nicht ohne Weiteres in situ auf ein kontaminiertes Grundwasser anwendbar. \u00dcber die nat\u00fcrliche Selbstreinigung (Natural Attenuation), die gerade im Abstrom der Kontamination (einige 100 \u00b5g\/l Arsen) eine wirtschaftlich sinnvolle Methode darstellen w\u00fcrde, ist nahezu nichts bekannt. Ziel des Forschungsprojektes ist die Untersuchung des mikrobiologischen Abbaus der phenylierten Arsenverbindungen durch die autochthonen Bakterien. Dazu wurden auf dem Gel\u00e4nde einer ehemaligen Abf\u00fcllanlage f\u00fcr chemische Kampfstoffe Grundwasserproben mit feink\u00f6rnigem Aquifermaterial aus verschiedenen Teufen eines belasteten Grundwasserleiters entnommen. Im Labor wurden diese Wasser-Sediment-Gemische mit den autochthonen Mikroorganismen unter verschiedenen Bedingungen kultiviert. Es wurden in situ-nahe (anaerobe) sowie, unter Zugabe bestimmter Elektronenakzeptoren, verschiedene reduzierende Bedingungen eingestellt. Eine Stimulierung reduktiver Prozesse mit Laktat und aerobe Abbauversuche wurden ebenfalls durchgef\u00fchrt. Erste Ergebnisse zeigten f\u00fcr einige Ans\u00e4tze bereits gute Arsen-Eliminierungsraten aus dem Grundwasser. In den anaeroben Mikrokosmen, in denen die Sulfatreduktion durch Zugabe von Laktat stimuliert wurde, konnte eine vollst\u00e4ndige Eliminierung der Phenylarsons\u00e4ure aus dem Wasser erreicht werden. In den aeroben Ans\u00e4tzen wurde erstmals der Abbau der DPhAs unter Grundwasserbedingungen nachgewiesen. In Versuchen mit sulfatreduzierenden Bakterienreinkulturen soll die PhAs-Eliminierung weiter untersucht werden. Die Umsetzung der erzielten Laborergebnisse in einem Pilotversuch zur in situ Sanierung von kontaminiertem Grundwasser am Standort ist f\u00fcr Fr\u00fchjahr\/Sommer 2010 geplant.Publikationen:Hempel, M., Daus, B., Vogt, C., Wei\u00df, H. (2009):Natural attenuation potential of phenylarsenicals in anoxic groundwatersEnviron. Sci. Technol. 43 (18), 6989-6995<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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