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Ammonium-Belastung des Wirkungspfades Boden-Grundwasser - Bewertung von MNA-Konzepten und möglichen Anammox-Reaktionen

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Hug, Vanessa

2010

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Beschreibung

Natürliche Abbau- und Rückhalteprozesse (Natural Attenuation, NA) können die Ausbreitung von Schadstoffen in Grundwasserleitern verlangsamen oder zum Stillstand bringen. Ammonium, das häufig im Abstrom von Altablagerungen zu beobachten ist, kann als mikrobiologisch gut abbaubar eingestuft werden und ist daher grundsätzlich für MNA-Konzepte geeignet. In Baden-Württemberg wurden bisher an vier Referenzstandorten und einigen weiteren Standorten NA-Prozesse näher untersucht. Dabei fanden sich neben den bekannten aeroben oxidativen Abbauprozessen teilweise weitere Prozesse, die auf Grund von Defiziten in der Stickstoffbilanz ersichtlich wurden. Man vermutet, dass diesen Prozess durch ein erst kürzlich entdecktes Bakterium verursacht wird, welches unter anaeroben Bedingungen Nitrit und Ammonium zu molekularem Stickstoff umwandelt. Die sogenannte Anammox-Reaktion wurde in den Sauerstoffminimumzonen des Ozeans und in Kläranlagen nachgewiesen. Die Entdeckung von Anammox-Bakterien verändert den Stickstoffkreislauf und weitere angrenzende Stoff- bzw. Energiekreisläufe. Sind im Abstrom einer Altablagerung geeignete Milieubedingungen vorhanden, könnte die Anammox-Reaktion einen erheblichen Beitrag zur Kontrolle und zur Stationarität der Schadstofffahne beitragen. Die Anforderungen an die Umgebung der Bakterien, der Bedarf an Nährstoffen oder Wechselwirkungen mit anderen Organismen sind bisher noch unzureichend erforscht. Die Untersuchungen des Bakteriums beziehen sich derzeit lediglich auf aquatische Systeme. Über das Verhalten in den wasserführenden Bodenschichten liegen derzeit jedoch keine spezifischen Aussagen vor. Im nachfolgenden Bericht werden die bisherigen Kenntnisse über natürliche Schadstoffminderung bei Ammoniumschadensfälle zusammenfassend dargestellt und die mögliche Rolle der Anammox-Reaktion hierbei aufgezeigt.

Die Studienarbeit von Frau Vanessa Hug entstand im Rahmen ihres Studiums an der "Dualen Hochschule Baden-Württemberg, Karlsruhe" an der LUBW.