Biochemischer Abbau organischer Substanzen. Abbaubilanzen
|
Der Biochemische Abbau organischer Substanzen
wurde im Labor Dr. R. Wienberg unter vier Fragestellungen
untersucht:
|
1.
Es ist für die Gefährdungsabschätzung
bei Altlasten und kontaminierten Böden erforderlich, Kenntnisse
über die Persistenz, d.h. die Langlebigkeit einer Substanz zu erhalten.
Für die ökotoxikologische Beurteilung des Verhaltens organischer
Schadstoffe im Boden gelten die Hauptkriterien Toxizität, Akkumulierbarkeit,
Mobilität und Persistenz. Es ist leicht einsehbar, dass Substanzen,
die einerseits zwar toxisch und mobil sind, andererseits schnell in der
Umwelt abgebaut werden, ökotoxikologisch in der Regel wenig bedeutsam
sind.
|
2. Bei der Altlastensanierung wird das Abbaupotential der natürlichen Bodenmikroorganismen oder zugesetzter Organismen gezielt zur Dekontamination organisch verunreinigter Böden eingesetzt. Bei der biologischen Bodensanierung sind sanierungsvorbereitende oder -parallellaufende Untersuchungen erforderlich, um den Abbauerfolg nachzuweisen bzw. um die Verfahren zu optimieren. Dazu wurden vom Labor Dr. R. Wienberg vollständige, stoffspezifische Bilanzierungsversuche durchgeführt. Durch den Einsatz 14C-markierter organischer Substanzen gelingt es, im Labor den Abbau über alle Abbaupfade zu verfolgen und zu etwa 100 % ± 10 % bilanzmäßig zu verfolgen.
|
3. Bei der Altlastensanierung - wie auch in einigen anderen Bereichen des Bauwesens - werden Baustoffe eingesetzt, die organische Zusatzmittel oder Bindemittel- Systeme enthalten. Anders als bei der biologischen Bodensanierung wird hier eine möglichst hohe Dauerbeständigkeit gegen biochemische Angriffe gefordert. Zum Nachweis der Beständigkeit gegen die mikrobielle Aktivität wurden auch hier Langzeit-Bilanzuntersuchungen mit Hilfe aktiver zugesetzter organischer Baustoffbestandteile durchgeführt.
|
4. Bilanzierende Abbauversuche können eingesetzt werden, um Verbleib und Transport von organischen Schadstoffen bei der biologischen Abwasserreinigung zu ermitteln. In diesem Zusammenhang konnten Untersuchungen zum Abbau organischer Substanzen im Müllsickerwasser durchgeführt werden. Dabei wurden die mengenmäßig wichtigsten Inhaltsstoffe bestimmt und ihr Abbau unter Sauerstoffzutritt und Sauerstoffmangel verfolgt. Auch hier erlaubte die Zugabe 14C-markierter Substanzen eine praktisch vollständig aufgehende Bilanz. Für diese Fragestellungen stand im Labor Dr. R. Wienberg - bei Spezialuntersuchungen auch in Kooperation mit anderen Labors - ein umfangreiches Methodenpaket zur Verfügung. Eine Besonderheit unseres Labors war es, dass wir die Möglichkeit und Genehmigung für den Einsatz radioaktiv markierter Substanzen hatten. Das ermöglichte uns die Durchführund vollständiger Bilanzen bei im Vergleich zur konventionellen organischen Schadstoffanalyse geringen Kosten. In der folgenden Tabelle sind die einzelnen Bereiche für eine Stoffspezifische Bilanzrechnung für die Untersuchung des biochemischen Abbaus dargestellt.
|
Bilanzbereich | Untersuchter Bilanz-Teilbereich |
Bilanzierung der Substrate | Gewinnung
der unveränderten Ausgangssubstanz in:
|
Bilanzierung der Mineralisation | Erfassung
der CO2 und/oder Methanproduktion aus der Ausgangssubstanz
Bestimmung freigesetzter Substituenten wie z.B. Chlorid- oder Bromidionen |
2 | Untersuchungsbeispiele Abbaubilanzen |
2.1 | Sanierungsbegleitende Untersuchungen bei der biologischen Sanierung einer PAK-Altlast mit Hilfe von Weißfäulepilzen |
3 | Veröffentlichungen zum Biochemischen Abbau organischer Substanzen |