März 199 0 Abschätzung und Beurte~lung der mikro~iellen Mobilisierung chemischer Elemente im Endlager Grube Konrad Inhaltsverzeichnis: 1. Einleitung 2, Kurzbeschreibung der relevanten Bakterien 2.1 Sulfat- und Schwefel~ reduziere~de Bakte~ien 2:1~1 Sulfat- reduzierende Bakterien Desulfovibri6 Desulfonema Desulfobacter Desulfobulbus Desulfosarcina Desulfotomaculum Desulfomonas Desulfococcus Desulfobacterium Thermodesulfobacterium 2.1 . 2 Schwefel- reduzierende Bakterien Desulfuromonas 2 . 2 Schwefel- ox i dierende Bakterien Thiobaci1lus Thiomicrospira Thiosphaera Acid.iphilium Thiobacterium Macromonas Thermo.thr'ix Thiobacilltis Q Sulfobacillus 2 . 3 Nitrat- reduzierende Bakterien Paracoccus Pseudomonas Moraxella Neisseria Flavobacterium Corynebacterium Wolinells. Campylobacter, Vibrio Citrobacter Klebsiella Azotobacter Azomonas Veill o nella Clostridium Bacillus Seite: 2 12 14 15 16 17 20 20 21 24 25 27 39 43 44 45 46 46 47 48 49 50 52 52 52 53 53 53 55 55 56 56 .57 57 58 58 Escherichia59 Selenomonas Propionibacte~ium Bradyrhizobium60 Salmonella Staphylococcus 59 60 61 61 2.4 Eis en- und Mangan- oxidierende Bakterien Siderocapsa Naumanni'e lla Siderococcus Ochrobium Gallionella Sphaerotilus Leptothrix Metallogenium Hyphomicrobium Leptospirillum Pseudomonas Thiobacillus 2. 5 Eisen- und Mangan- reduzierende Bakterien Bac teroides Clo stridium Bacillus Mycobacterium Agrobacterium Aquaspirillum Enterobacter Micrococcus Serratia Bacillus 2 . 6 Methanogene Bakterien Methanoba cterium Methanobrevibacter Methanothermus Methanococcus Methanomicrob i um Metha.nospirillum 1-iethanogenium Methanosarcina Methanolobus Methanothrix Methanococcoides Methartoplanus Methanosphaera Me t hanoco rpus c u lum Methanohalophilus 2 . 7 Re stliche Archaebakterien Archaeoglobus Thermoplasma Th.e rmoco ccus Pyrococcus Thermoproteus Thermofilum Desulfurococcus Staphylothermus Pyrodictium Sulfolobus Acidianus Desulfurolobus Pyrobaculum NS-C 62 64 66 66 67 67 68 69 70 71 72 73 74 '7 „ ( "i' 74 75 75 76 76 77 77 79 80 85 87 88 92 93 94 97 100 101 1 02 103 104 104' 106 107 108 109 110 111 111 112 112 113 113 114 115 115 116
Der Lebensraumtyp umfasst naturnahe oligo- bis mesotrophe, d. h. nährstoffarme bis mäßig nährstoffhaltige Stillgewässer mit einem im Jahresverlauf stark schwankenden Wasserspiegel, auf deren zeitweise trockenfallenden Gewässerböden sich spezialisierte Pflanzenarten aus den in der Bezeichnung des LRT genannten Pflanzengesellschaften angesiedelt haben. Diese Pflanzenarten sind in der Lage, innerhalb kurzer Zeit nach dem Trockenfallen des Gewässerbodens zu keimen und Samen zu bilden. Sie bauen in der Regel eine große Samenbank auf und können so auch viele ungünstige Jahre ohne Keimungs- und Wuchsmöglichkeit überdauern. Charakteristische Vertreter dieser auch als „Teichbodenflora“ bezeichneten Pflanzengruppe sind Nadelsimse ( Eleocharis acicularis ), Eiförmige Sumpfsimse ( Eleocharis ovata ), Schlammling ( Limosella aquatica ), Zypergras-Segge ( Carex bohemica ) und Tännel-Arten ( Elatine div. spec.); häufigere, aber weniger auf Gewässerböden spezialisierte Arten sind z. B. Kröten-Binse ( Juncus bufonius ) und Sumpf-Ruhrkraut ( Gnaphalium uliginosum ). Nicht alle Gewässer mit solchen Pflanzenbeständen gehören zu diesem Lebensraumtyp, da viele von ihnen, z. B. Baggerseen in Auen mit lehmigem Untergrund, durch hohe Nährstoffgehalte gekennzeichnet sind. In Hessen kommt der Lebensraumtyp zerstreut in verschiedenen Landesteilen vor, wobei es sich in den meisten Fällen um Kleingewässer handelt. Im Vogelsberg sind einige alte Teiche seit langem für ihre Teichbodenflora bekannt, in der Wetterau ist ein durch Braunkohlenabbau entstandenes Gewässer dem LRT zuzuordnen. Karte - 3130 Oligo- bis mesotrophe stehende Gewässer mit Vegetation der Littorelletea uniflorae und/oder der Isoeto-Nanojuncetea Der Lebensraumtyp umfasst oligo- bis mesotrophe, basenreiche Stillgewässer mit submersen, d. h. unter der Wasseroberfläche wachsenden Beständen von Armleuchteralgen ( Characeen ). Die Hauptvorkommen in Deutschland sind natürliche Klarwasserseen in den pleistozänen Seengebieten Nordostdeutschlands sowie im Voralpenraum. Zum LRT 3140 gehören jedoch auch anthropogen entstandene Gewässer, z. B. Abgrabungsgewässer der Flussauen, wenn sie eine entsprechende Vegetation und Wasserqualität aufweisen. Der Lebensraumtyp ist in Hessen weitgehend auf Sekundärstandorte beschränkt. Dabei lassen sich im wesentlichen zwei Gewässertypen unterscheiden: zum einen größere Abgrabungsgewässer der Flussauen, deren Verbreitungsschwerpunkt in der Oberrheinebene liegt, zum anderen Kleingewässer (Tümpel und Teiche) unterschiedlicher Entstehung und Ausprägung, z. B. Gewässer in Sand- und Kiesgruben, Steinbrüchen, angelegte Amphibiengewässer usw. Derartige Gewässer können in allen Naturräumen Hessens vorkommen, sind aber bislang erst aus wenigen Gebieten nachgewiesen. In der Regel stellen die anthropogenen Gewässer nur für einen begrenzten Zeitraum nach ihrer Entstehung geeignete Characeenlebensräume dar. Da Characeen typische Pionierbesiedler sind, werden sie im Laufe der natürlichen, mit einer Nährstoffanreicherung verbundenen Entwicklung des Gewässers von anderen Wasserpflanzen verdrängt. Karte - 3140 Oligo- bis mesotrophe kalkhaltige Gewässer mit benthischer Vegetation aus Armleuchteralgen Der Lebensraumtyp umfasst nährstoffreiche, natürliche oder anthropogene Stillgewässer mit Schwimmblatt- und Wasserpflanzenvegetation. Die Hauptvorkommen in Deutschland liegen in den eiszeitlich geprägten Landschaften im nordostdeutschen Tiefland und im Alpenvorland, wo es in großer Zahl natürlich entstandene Seen gibt. Der LRT 3150 ist der bei weitem häufigste FFH-Lebensraumtyp der Stillgewässer in Hessen. Bei der überwiegenden Mehrzahl handelt es sich um anthropogene Gewässer, während primäre Stillgewässer ausgesprochen selten sind. Im Hinblick auf die Entstehung lassen sich folgende Stillgewässertypen unterscheiden: Altarme und Altwässer in den Auen der größeren Flüsse Durch Sand- und Kiesabbau entstandene Abgrabungsgewässer (Baggerseen) Durch Abbau von Festgestein, Braunkohle, Erzen o. ä. entstandene Gewässer Teiche als künstlich angelegte, meist durch einen Bach gespeiste und in der Regel ablassbare Gewässer, hauptsächlich in den Bachtälern der Mittelgebirge. Tümpel als künstlich angelegte, in der Regel nicht ablassbare Kleingewässer, die durch Grund- oder Regenwasser bzw. oberflächlichen Zulauf gespeist werden Erdfallseen, die auf natürliche Weise durch Subrosion, also die Auslaugung von Salzen oder Gips im tieferen Untergrund mit nachfolgendem Einsturz der darüberliegenden Gesteinsschichten, entstanden sind (seltene Erscheinung in Nord- und Osthessen). Karte - 3150 Natürliche eutrophe Seen mit einer Vegetation des Magnopotamions oder Hydrocharitions Als dystroph werden Gewässer bezeichnet, die durch einen hohen Gehalt an gelösten Huminstoffen braun gefärbt sind. Dabei handelt es sich um Gewässer mit niedrigem pH-Wert und torfigem Substrat, die typischerweise in Moor- und Heidegebieten vorkommen und daher auch als Moorgewässer bezeichnet werden können. Die Hauptvorkommen in Deutschland liegen im nordostdeutschen Tiefland und im Alpenvorland. In Hessen sind dystrophe Stillgewässer bislang in mehreren Talmooren des Burgwaldes, im Roten Moor in der Rhön, im Moor bei Wehrda im Fulda-Haune-Tafelland sowie von wenigen weiteren Stellen bekannt. Ob in den Übergangsmooren des Odenwaldes und des Spessarts dystrophe Gewässer vorkommen, bedarf noch der Überprüfung. In der Regel stehen die dystrophen Gewässer in enger räumlicher Verbindung zur eigentlichen Moorvegetation (LRT 7140 bzw. 7120), zu der oft fließende Übergänge ausgebildet sind. Die Moorgewässer sind z. T. nahezu vegetationsfrei, z. T. werden sie von flutenden Torfmoos-( Sphagnum -)Rasen sowie dem Wassermoos Drepanocladus fluitans , von Decken der Zwiebel-Binse (J uncus bulbosus ), Sauergräsern wie Carex rostrata und Eriophorum angustifolium sowie Wasserstern ( Callitriche spec.) oder Wasserschlauch ( Utricularia australis ) besiedelt. Karte - 3160 Dystrophe Seen und Teiche Zum Lebensraumtyp Gipskarstseen gehören permanent wasserführende Karstseen und Karst-Tümpelquellen in Gipskarstgebieten mit Wasserspiegelschwankungen und hohen Konzentrationen von gelöstem Gips (Calcium- und Sulfat-Ionen). Um festzustellen, ob es sich um den LRT handelt, sind chemische Wasseranalysen erforderlich. Eine thermische und/oder chemische Schichtung des Wassers kann vorhanden sein, manchmal entwickeln sich Matten von grünen und purpurfarbenen Schwefelbakterien. Gipskarstseen kommen natürlicherweise in Erdfällen oder Dolinen vor. Auch naturnah entwickelte Gipskarst-Stillgewässer, die auf Bergbau zurückgehen, sind im LRT eingeschlossen. Es können verschiedene Wasserpflanzen wie zum Beispiel Laichkräuter (Potamogeton spec.), Wasserlinsen (Lemna spec.) oder Armleuchteralgen vorkommen oder auch mit Röhrichten bewachsene Verlandungsbereiche, sie sind aber nicht Bedingung für diesen LRT. In Hessen sind bisher zwei Gipskarstseen bekannt: Der „See bei Cornberg“ in einem stillgelegten Sandsteinbruch und der „Grüne See“ bei Witzenhausen-Hundelshausen, ein nach Gipsabbau entstandenes Gewässer, das als Badesee genutzt wird. Karte - 3190 Gipskarstseen Der Lebensraumtyp umfasst natürliche oder naturnahe Fließgewässer mit Vegetation aus flutenden Wasserpflanzen oder aus typischen Wassermoosen; die Definition ist insofern weiter gefasst als die offizielle Bezeichnung und schließt auch kleine Fließgewässer (Bäche) der Mittelgebirge ein. Fließgewässer des LRT 3260 sind in ganz Deutschland verbreitet. Auch in Hessen kommen Fließgewässer mit flutender Wasservegetation fast im ganzen Land vor; einige Lücken gibt es im Rhein-Main-Tiefland, in dem naturnahe Gewässer im Vergleich zu den Mittelgebirgen deutlich seltener sind. In den kleinen Mittelgebirgsbächen besteht die kennzeichnende Vegetation oft ausschließlich aus Moosen, während flutende Arten der höheren Pflanzen wie Wasserhahnenfuß ( Ranunculus , Untergattung Batrachium ), Laichkräuter ( Potamogeton spec.) und Wasserstern ( Callitriche spec.) ihren Schwerpunkt in Tieflandsbächen und Flüssen haben. Karte - 3260 Flüsse der planaren bis montanen Stufe mit Vegetation des Ranunculion fluitantis und des Callitricho-Batrachion Zeitweilig trockenfallende Schlammbänke sind ein typisches Habitat von naturnahen Flüssen, das durch die Um- und Ablagerung von Sedimenten im Flussbett immer wieder neu entstehen kann. In den überwiegend regulierten Flüssen Mitteleuropas ist die natürliche Dynamik allerdings stark eingeschränkt, und Schlammbänke entstehen zu einem großen Teil im Schutz von Leitwerken, in Altarmen und Buchten infolge der hier herabgesetzten Strömungsgeschwindigkeit. Verbreitungsschwerpunkte des LRT 3270 in Deutschland sind Rhein, Elbe und Oder. In Hessen liegt der größte Teil der Vorkommen am Rhein und seinen Altarmen. Die meist im Hoch- oder Spätsommer trockenfallenden Schlammbänke werden von spezialisierten Pflanzenarten besiedelt, z. B. von Zweizahn-Arten ( Bidens div. spec.), Rotem Gänsefuß ( Chenopodium rubrum ), Braunem Zypergras ( Cyperus fuscus ), Schlammling ( Limosella aquatica ), Wasserkresse ( Rorippa amphibia ) und Strand-Ampfer ( Rumex maritimus ). Karte - 3270 Flüsse mit Schlammbänken mit Vegetation des Chenopodion rubri p.p. und des Bidention p.p. Der Lebensraumtyp umfasst Hochstaudensäume an Bächen und Flüssen sowie an feuchten Waldrändern. Die Vegetation kann je nach Standort sehr unterschiedlich sein: An kleineren Bächen entwickeln sich häufig buntblühende Säume mit Mädesüß ( Filipendula ulmaria ), Wolfstrapp ( Lycopus europaeus ), Blutweiderich ( Lythrum salicari a) und Gilbweiderich ( Lysimachia vulgaris ) als typischen und häufigen Arten, an größeren Fließgewässern hochwüchsige Staudensäume mit Knollen-Kälberkropf ( Chaerophyllum bulbosum ), Zaunwinde ( Calystegia sepium ), Filziger Klette ( Arctium tomentosum ) und nährstoffliebenden Arten der ruderalen Staudenfluren wie Brennessel ( Urtica dioica ) und Kletten-Labkraut ( Galium aparine ). Für halbschattige, feuchte Waldränder sind die typischen Arten z. B. Wasserdost ( Eupatorium cannabinum ), Arznei-Baldrian ( Valeriana officinalis agg.), Wald-Engelwurz ( Angelica sylvestris ) und Knoblauchsrauke ( Alliaria petiolata ). In montanen Lagen kommen auch seltenere Pflanzenarten in den feuchten Hochstaudensäumen vor, z. B. Eisenhut-Arten ( Aconitum div. spec.), Platanenblättriger Hahnenfuß ( Ranunculus platanifolius ) und Weiße Pestwurz ( Petasites albus ). Feuchte Hochstaudensäume sind in allen Naturräumen Hessens verbreitet. Karte - 6430 Feuchte Hochstaudenfluren der planaren und montanen bis alpinen Stufe Zu dem Lebensraumtyp zählen Quellen und Quellbäche mit kalkhaltigem, sauerstoffreichem Wasser, bei denen eine Kalktuff-Bildung, d. h. Ausfällung von porösem Kalk in der unmittelbaren Umgebung des Quellwasseraustritts bzw. im angrenzenden Bachlauf erkennbar ist. Typischerweise weisen solche Quellen und Quellbäche eine Vegetation aus dichten Moospolstern auf, bei denen die Moospflanzen mit Kalk verkrustet sind. Charakteristisch sind insbesondere Starknervmoose ( Cratoneuron commutatum , Cratoneuron filicinum ), nach denen die auch in der offiziellen Bezeichnung des LRT wiedergegebene Pflanzengesellschaft - Cratoneurion - benannt ist. In stark beschatteten Kalktuffquellen kann eine derartige Vegetation aber auch weitgehend fehlen. In Hessen sind Kalktuffquellen seltene Lebensräume und im wesentlichen auf die Kalkgebiete Nord- und Osthessens beschränkt (Ringgau, Werragebiet, Meißnervorland, Rhön, Diemeltal, Ederseeregion, Schlüchterner Becken). Einzelne Vorkommen sind aus dem Vogelsberg und dem Lahntal bekannt. Karte - 7220 Kalktuffquellen (Cratoneurion) Detlef Mahn Tel.: 0641-200095 55
Das Projekt "Mikrobieller Schwefelstoffwechsel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Phototrophe Schwefelbakterien sind am Massenumsatz von H2S, Schwefel und Sulfat innerhalb der Biosphaere der Erde in hohem Masse beteiligt. Die Enzymologie dieser Vorgaenge soll geklaert werden, u.a. um das Ausmass dieser Beteiligung korrekt zu beurteilen (die Belastung der Atmosphaere in Kuestenbereichen durch H2S waere um mehrere Zehnerpotenzen hoeher ohne die Existenz dieser Bakterien).
Das Projekt "Biologische Entschwefelung von Rohbiogas durch Grüne Schwefelbakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IWT Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Amtliche Materialprüfungsanstalt Bremen, Abteilung Mikrobiologie durchgeführt. Die Betreiber von Biogasanlagen benötigen für die Verstromung des Rohbiogases ein Gas, das weitgehend frei von Schwefelwasserstoff ist, da ansonsten der Motor durch Korrosion geschädigt oder sogar zerstört wird. Die Entfernung des Schwefelwasserstoffs erfolgt heutzutage nach gängiger Praxis durch Einblasen von Luft in die Gasphase der Biogasanlagen, wodurch die Umsetzung des Schwefelwasserstoffs zu elementarem Schwefel gefördert wird. Dieses Verfahren ist sehr beliebt, da es vordergründig nur sehr geringe Kosten verursacht. Im Anschluss findet extern noch eine zusätzliche Reinigung und Trocknung über Aktivkohle statt, bevor das Gas in den Motor gelangt. Der oben beschriebene Prozess ist schwierig zu kontrollieren und es kommt sehr häufig zur mikrobiellen Oxidation des Schwefels, wobei Schwefelsäure gebildet wird, mit der Folge von massiven Korrosionserscheinungen im Gasraum der Biogasanlage. In diesem Projekt soll ein Verfahren zur nachgeschalteten biologischen Entschwefelung von Rohbiogas entwickelt werden, das als kostengünstige und nachhaltige Alternative zu bisher angewandten Verfahren dienen soll. Die Verwendung anaerober phototropher Bakterien unter niedrigen Lichtintensitäten zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus dem Rohbiogas stellt eine neue und interessante Möglichkeit dar. Diese Bakterien benötigen zum Wachstum ein flüssiges Medium, Licht und Schwefelwasserstoff als Energiequelle sowie Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle. Sie sind anspruchslos und tolerieren auch hohe und schwankende Schwefelwasserstoffgehalte. Ihre Aktivität ist über die Lichtintensität sehr einfach zu steuern.
Das Projekt "Der Beitrag mikrobieller und abiotischer Vorgaenge zur Mobilisierung von Cadmium aus sulfidischen Schlaemmen infolge der Oxidation von Eisensulfiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Fachgruppe Geowissenschaften, Lehrstuhl für Hydrologie durchgeführt. Sulfidhaltige Schlaemme, seien es Klaerschlamm, Baggergut (etwa die ausgebaggerten Elbschlaemme), Erdaushub aus kontaminierten Standorten oder einfach sulfidische Boeden, sind angesichts ihrer oftmals gravierenden Schwermetallbelastung Problemabfaelle von hohem Gefaehrdungspotential. In ihnen ist zwar der aktive Prozess der Sulfatreduktion mangels verwertbaren organischen Substrats haeufig sehr verlangsamt, die Reduktionsaequivalente dieses mikrobiellen Prozesses verbleiben jedoch akkumuliert in Form von hauptsaechlich FeS oder FeS2 als Rueckstaende in den Schlaemmen. Bei Kontakt mit der Atmosphaere koennen die enthaltenen Schwermetalle oxidativ mobilisiert werden. Von umweltwissenschaftlichem Interesse ist hierbei insbesonders die Frage, welche Rolle Mikroorganismen bei den Oxidationsreaktionen spielen. Daraus koennten sich Ansaetze zur Beeinflussbarkeit dieser Prozesse herleiten lassen. In diesem Projekt sollen experimentell die chemische sowie die mikrobiologisch katalysierte Reaktionskinetik der Oxidation von Eisensulfid in Anwesenheit eines geeigneten Elektronenakzeptors (O2, NO3minus) untersucht werden. Da infolge der Oxidationsreaktion mit der Entstehung von Protonen (Ansaeuerung) zu rechnen ist, wollen wir die Auswirkung der Protonenfreisetzung auf die Klaerschlamm-Matrix untersuchen. Endziel ist hierbei, die Mobilisierung von Cadmium sowohl durch rein chemische als auch mikrobiologische Oxidationsreaktionen zu erfassen und moeglicherweise zu steuern. Zu diesem Zweck beabsichtigen wir, Experimente sowohl mit Modellschlaemmen als auch mit realen Schlaemmen unterschiedlicher Provenienz (kontaminierter Klaerschlamm, Baggergut aus dem Elbeaestuar..
Das Projekt "Mikrobieller Stoffumsatz in Gewaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Ziel des Vorhabens sind Grundlagenerkenntnisse zum Stoffumsatz und zur Regulation mikrobieller Prozesse im Pelagial und Sediment von Seen. Schwerpunkt ist die Sediment/Wasserkontaktzone mit dem Schwefel- und Methankreislauf und ihre Bedeutung fuer den Gewaesserzustand und die Immobilisierung bzw. Mobilisierung von Naehr- und Fremdstoffen. Leistungtraeger beider Prozesse werden analysiert.
Das Projekt "Vorhaben: Der Einfluss mikrobieller Prozesse und die Rolle der Mikroorganismen - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie Bremen, Abteilung Biogeochemie durchgeführt. Ziele: Vor der Küste Namibias finden alljährlich marine Eruptionen toxischer Gase (Methan, Schwefelwasserstoff) statt, die beträchtliche Auswirkungen auf das gesamte Ökosystem in diesem Bereich haben. Die Ursachen für diese Gasausbrüche sind bis heute nicht ausreichend geklärt. Das Ziel des Verbundvorhabens NAMIBGAS ist die Klärung der Verbreitung und Herkunft des Gases sowie die Untersuchung der Eruptionsmechanismen in Hinblick auf klimatische und ozeanographische Faktoren. Als Ergebnis der Untersuchung kann von einer verbesserten Abschätzung des direkten Eintrags der toxischen Gase aus dem Sediment in die Wassersäule und Atmosphäre ausgegangen werden. Dies bildet wiederum die Grundlage für die Kalkulation des geologischen Gefahrenpotentials und lässt Fortschritte hinsichtlich einer Risikoprognose für das marine Ökosystem erwarten. Das Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) führt Untersuchungen zur geographischen Verbreitung der Gaseruptionen, zu temporalen Zusammenhängen zwischen Gaseruptionen und ozeanographischen sowie klimatischen Faktoren, zum Einfluss der ozeanischen Zirkulation auf Prozesse in der Wassersäule sowie zur Rolle der Sedimente als Gasquelle und Gasspeichermedium durch. Es ist geplant, für die o. g. Untersuchungen Daten mittels Satellitenfernerkundung (Wasserfarbe, Temperaturdaten, Windgeschwindigkeiten) und dem Einsatz von stationären Messstationen in der Wassersäule (Sauerstoffgehalt, Zirkulation) zu gewinnen. Weiterhin sollen flachseismische Methoden zur Bestimmung der räumlichen und zeitlichen Verteilung von Gas in den Sedimenten eingesetzt werden, woraus wiederum Hinweise für die gezielte Beprobung der Sedimente abgeleitet werden können. Die Aufgabe des Max-Planck-Instituts (MPI) für marine Mikrobiologie in Bremen ist die Klärung der Frage, welche Rolle Mikroorganismen bei den Prozessen spielen, die zu den saisonalen Gasausbrüchen führen. Hierzu ist eine Identifizierung der dominanten Bakteriengemeinschaften in der Wassersäule und im Sediment geplant. Ein besonderes Augenmerk richtet sich dabei auf die Schwefelbakterien, denen eine Schlüsselposition bei der Produktion von Schwefelwasserstoff zugeschrieben wird. Mit Hilfe dieser Untersuchungen soll eine Quantifizierung der Sulfidproduktion und der Sulfidflüsse vorgenommen werden. Neben einer genetischen Klassifikation ist die Bestimmung der Populationsdynamik der Bakteriengemeinschaft beabsichtigt. Um die Auswirkungen des marinen Diamantenabbaus vor der namibischen Küste auf die Bakterienpopulation und damit auf mögliche Gaseruptionen zu bestimmen, sollen Resuspensionsversuche mit Schelfsedimenten durchgeführt werden.
Das Projekt "Demonstrationsobjekt Hamburger Sammlersystem (Ableitung von Abwasser in grossen Sammlern aus Beton)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie und Hansestadt Hamburg, Amt für Wasserwirtschaft und Stadtentsorgung durchgeführt. In der Freien und Hansestadt Hamburg soll eine Bestandsaufnahme der Betriebsverhaeltnisse und des baulichen Zustandes von korrosionsgefaehrdeten Abwassersammlern vorgenommen werden. Dieses Grundlagenmaterial soll in gesonderten Teilvorhaben mikrobiologisch chemisch, betriebstechnisch und betontechnologisch analysiert werden, um die schaedigenden Einfluesse herauszuarbeiten und fuer die Planung kuenftiger Sammlerbaumassnahmen wissenschaftlich abgesicherte Grundlagen und allgemein gueltige Richtlinien zu schaffen. Zu diesem Zwecke soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen der Abwasserableitung zementgebundene Kanalwandungen bestaendig sind. Falls ein langfristiger Bestand nur mittels zusaetzlicher Massnahmen erhalten werden kann, ist zu untersuchen, welchen technischen und wirtschaftlichen Aufwand diese Massnahmen erfordern.
Das Projekt "Entwicklung eines optimierten Verfahrens zur mikrobiellen Metallmobilisierung aus Bergbaualtlasten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Allgemeine Botanik und Botanischer Garten durchgeführt. Die in mineralischen Altlasten wie Bergwerkshalden natürlich und unkontrolliert ablaufende bakterielle Haufenlaugung führt zur Bildung Schwermetall belasteter Sauerwässer (acid mine drainage). Die in den Altlasten ablaufenden mikrobiellen Laugungsprozesse sollen untersucht werden, um einerseits ein Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen zu entwickeln, andererseits Wege zur Verhinderung oder Unterdrückung der Prozesse aufzuzeigen. Das Know-how soll dazu dienen, Umweltbelastungen, wie sie z.B. durch den sächsisch-thüringischen Uranerzbergbau verursacht worden sind, zu verringern. In der Zeit von April bis Oktober 1993 wurden auf dem Gelände der Wismut GmbH bei Ronneburg in Thüringen fünf Beprobungen auf der Absetzer(A.)-halde und auf der für ca. 15 Jahre biologisch gelaugten Gessen(G.)-halde mittels Rammkernsondierungen bis zu 5 m Tiefe durchgeführt, um die Zusammensetzung der lithoautotrophen und chemoorganotrophen Bakterienflora zu bestimmen. Die Proben wurden auf den Gehalt von aerob und anaerob lebenden Mikroorganismen untersucht sowie die mikrobielle Stoffwechselaktivität (Laugung) unter aeroben und anaeroben Bedingungen mittels Mikrokalorimetrie ermittelt. Weiterhin wurden 16 Perkolationsexperimente zur Hemmung der biologischen Laugung durchgeführt. Dabei wurde der Einfluß der Zusätze SDS (Laurylsulfat), Calciumfluorid und Alkalien (Beton, Kalk) auf die biologische Laugung untersucht. Hierzu wurde die Wärmeleistung als Maß für die mikrobielle Aktivität sowie die Zellzahl, das Metallausbringen, der pH-Wert und das Redoxpotential bestimmt. Die Beimpfung erfolgte mit einer Mischkultur aus Thiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans und T. thiooxidans. Tastversuche zur Haldenabdichtung mittels mineralischer, sich selbst bildender Sperrschichten sowie zur Auswirkung von Flutungsbedingungen im Erzkörper auf die biologische Laugung wurden ebenfalls in Perkolatoren durchgeführt. Zur Übertragung von Laborergebnissen in einen (klein)technischen Maßstab wurde ein Laugungsexperiment mit Uranerz aus dem Tagebau Ronneburg in einer 300 l - Perkolationsanlage mit einem Temperaturgradienten von 25 Grad C bis 57 Grad C durchgeführt.
Das Projekt "Mikrobieller Stoffumsatz im Schlamm der Grube Johannes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Bestimmung der Intensitaet der Schwefelwasserstoffbildung durch sulfatreduzierende Bakterien und der Oxidation von Schwefelwasserstoff durch Thiobacillen. Bakteriologische Kontrolle der Wirksamkeit von Renaturierungsmassnahmen im Sediment und Wasserkoerper der Depositionsanlage.
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