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Biotechnologie für Umwelt und Gesundheit

15.05.2000 - (idw) Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH

Das Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH (UFZ) präsentiert sich vom 22. bis 27. Mai auf der 26. ACHEMA, einem Internationalen Treffen für Chemische Technik, Umweltschutz und Biotechnologie in Frankfurt am Main.
Unter der Überschrift "Biotechnologie für Gesundheit und Umwelt" werden in Halle 7, Stand E9/E10 zwei Forschungsthemen der Öffentlichkeit vorgestellt: Erstens ein Projekt, welches sich mit Grundwassersanierung befasst (SAFIRA) und zweitens ein Projekt zur Phytoremediation. Außerdem präsentieren die Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) und das UFZ gemeinsame Arbeiten unter dem Titel "Systemintegrierte Biotechnologie", bei denen es um die Sanierung von organisch und anorganisch belasteten Grund- und Oberflächenwässern geht.

Grundwassersanierung - SAFIRA

Viele Grundwasservorkommen und -gewinnungsgebiete sind durch stoffliche Einträge in einem Ausmaß beeinträchtigt, das Sanierungsmaßnahmen erforderlich macht. Beispielsweise haben die über einhundert Jahre andauernden Aktivitäten des Braunkohlebergbaus und der chemischen Industrie den Boden und das Grundwasser im Raum Bitterfeld nachhaltig geschädigt. Während Bodenbelastungen sich im wesentlichen auf industrielle Standorte und Deponien beschränken, ist das Grundwasser in regionalem Ausmaß (ca. 25 km2 bei geschätzten Volumen von 200 Mio m3) hochgradig mit komplexen Schadstoffgemischen kontaminiert (vor allem chlorierte Kohlenwasserstoffe).
SAFIRA (SAnierungs-Forschung In Regional kontaminierten Aquiferen) hat das Ziel, neue Technologien und Methoden zu entwickeln und bereitzustellen, um modellhaft und an einem realen Standort den Einsatz von in situ-Reaktionsverfahren zu demonstrieren. In Bitterfeld ist zu diesen Zwecken seit 10/99 eine Pilotanlage in Betrieb.
In situ-Verfahren bieten sich als Alternative zu konventionellen hydraulischen Sanierungsverfahren an, die sich häufig als wenig effektiv beziehungsweise zu teuer erweisen, wenn es sich um großflächige bzw. nicht genau zu lokalisierende oder schwer behandelbare Kontaminationen handelt.

Phytoremediation - Pflanzen-Mikroorganismengemeinschaften reinigen Wasser

Kommunale und industrielle Abwässer mit Pflanzenkläranlagen zu reinigen, ist nicht neu. Wissenschaftler des UFZ wollen diese ökologisch ausgewogene und naturnahe Methode zur Reinigung jedoch unter neuen Aspekten nutzen: (1) Zur Entkeimung von Abwässern und (2) zur Beseitigung von Schwermetallen aus belastetem Wasser.

(1) Besonders in wasserarmen Regionen von Entwicklungsländern, aber auch in Ländern Südeuropas ist die Nutzung von Abwässern im Bewässerungsfeldbau von sehr großem wirtschaftlichen und ökologischen Interesse. Ohne eine weitergehende Reinigung des Abwassers können krankheitserregende Keime in die menschliche Nahrungskette gelangen oder unmittelbar Infektionen in der Landbevölkerung hervorrufen.
Pflanzenkläranlagen besitzen ein keimminderndes Potenzial, welches nach bisherigen Kenntnisstand auf physikalischen, chemischen und biologischen Effekten beruht.
Zukünftig sollen diese Prozesse im halbtechnischen Maßstab noch genauer untersucht werden. In Planung sind je eine Pflanzenkläranlage zur Keimreduktion in Deutschland und in Mexiko. Technologisch und wissenschaftlich interessant ist der vergleichende Betrieb der Anlagen an zwei klimatisch und hinsichtlich der Keimbelastung unterschiedlichen Standorten.

(2) Bergbau und Industrialisierung führten in den letzten hundert Jahren unter anderem zu ansteigenden Schwermetallbelastungen (Chrom, Blei, Kupfer, etc.) im Wasser. Ein besonders giftiges Schwermetall ist das Chrom(VI). Herkömmliche Verfahren zur Beseitigung von Chrom(VI) im Wasser - Ausfällung durch Eisen (III) oder Ionenaustausch - sind teuer und verlangen eine aufwendige Verfahrenskontrolle. Insofern besteht ein großes Interesse an kostengünstigen und technologisch einfachen Verfahren zur Chrombeseitigung aus Wasser.
Das UFZ beschäftigt sich in diesem Zusammenhang mit der Steigerung der Effizienz von Teichsystemen, deren Gewässeroberfläche von Schwimmpflanzen abgedeckt ist. Die Schwimmpflanzen bewirken ein sehr günstiges Milieu für anaerobe, also ohne Sauerstoff lebende, Bakterien. In einer solchen Umgebung können eine Vielzahl von Bakterienarten das sehr toxische Chrom(VI) zu weniger toxischem Chrom(III) reduzieren. Das in Komplexform ausgefällte Chrom(III) kann nun mit dem Schlamm am Boden entfernt, getrocknet und vielleicht sogar recycelt werden.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

(1) Dr. Holger Weiß
UFZ
Projektbereich Industrie- und Bergbaufolgelandschaften
Telefon: 0341/235-2060, e-mail: weiss@pro.ufz.de
(2) Dr. Peter Kuschk
UFZ
Sektion Sanierungsforschung
Telefon: 0341/235-2821, e-mail: kuschk@san.ufz.de
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