Quantifizierung des mikrobiellen und chemisch-oxidativen Abbaus von NSO-Heterozyklen

Die Stoffgruppe der NSO-HET gehört zu den Teeröl-bürtigen Schadstoffen und wird ähnlich grundwassergefährdend eingestuft wie die PAK und BTEX-Aromaten. Die Quantifizierung des mikrobiellen Abbaus der NSO-HET ist daher insbesondere bei der Bewertung natürlicher und stimulierter Schadstoffminderungsprozesse (MNA/ENA) von großer Bedeutung. Im Forschungsprojekt soll daher eine Methode zur Quantifizierung des mikrobiellen und chemisch oxidativen Abbaus von NSO-Heterozyklen mittels Durchflusszytometrie und Isotopenfraktionierung entwickelt werden.

Zur Quantifizierung/Bewertung des Abbaus von teerölbürtigen NSO-Heterozyklen (NSO-HET) beim natürlichen/stimulierten mikrobiellen Abbau wie auch beim Einsatz der in-situ chemischen Oxidation (ISCO) stehen bis heute zum einen keine Methoden zur Quantifizierung des mikrobiellen Abbaus von NSO-HET mittels Isotopenfraktionierung (IF) und zum anderen keine Erfahrungen zur Wirksamkeit von ISCO-Verfahren bezüglich des Abbaus von NSO-Heterozyklen zur Verfügung. Für die N-/ S-HET erfolgt beim Abbau nicht nur eine 13C/12C-IF, sondern mit hoher Wahrscheinlichkeit auch eine Fraktionierung von 15N/14N bzw. 34S/32S. Der mikrobielle Abbau wie auch die chemische Oxidation der NSO-HET wird zunächst unter kontrollierten Laborbedingungen mit Modell- und Realgrundwässern untersucht und die Fraktionierungseffekte der NSO-HET bestimmt. Im Forschungsprojekt erfolgen hierfür am TZW die mikrobiellen und chemischen Laborversuche. Das TZW entwickelt eine ISCO-Methode zum Abbau der NSO-HET sowie eine Biomonitoring-Methode mittels Flowzytometrie zum schnellen Nachweis des Bakterienwachstums beim Abbau. Bei der Hydroisotop GmbH wird die 13C/12C-, 15N/14N- und 34S/ 35S-IF-Methode entwickelt.

Veröffentlichungen

Blum P., Sagner A., Tiehm A., Martus P., Wendel T., Grathwohl P.: Importance of heterocyclic aromatic compounds in monitored natural attenuation for coal tar contaminated aquifers: A review. Journal of Contaminant Hydrology 126: 181-194 (2011)

Brinkmann M., Blenkle H., Salowsky H., Bluhm K., Schiwy S.,Tiehm A., Hollert H.:  Genotoxicity of heterocyclic PAHs in the micronucleus assay with the fish liver cell line RTL-W1. PLOS ONE Vol. 9 (1): 1-8 (2014)

Brinkmann M., Maletz S.X., Krauss M., Bluhm K., Schiwy S., Kuckelkorn J., Tiehm A., Brack W., Hollert H.: Heterocyclic aromatic hydrocarbons show estrogenic activity upon metabolization in a recombinant transactivation assay. Environmental Science and Technology 48(10): 5892-5901 (2014)

 

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