Das Projekt "Bildung organischer Bromverbindungen in Oberflächenwässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Problemstellung: In mesotrophen Berliner Oberflächengewässern wurden über mehrere Jahre saisonal hohe Konzentrationen an organischen Bromverbindungen festgestellt (bis zu 30 ìg/L; bestimmt durch Differenzierung des AOX in AOCl, AOBr und AOI). Da in den Zuläufen der Gehalt an AOBr stets niedriger war, muss die AOBr-Bildung im See selbst erfolgen. Die enzymatische Bildung bromorganischer Substanzen mittels Haloperoxidasen ist aus dem Marinen bekannt, aber bisher noch nicht im Süßwasser untersucht worden. Organische Bromverbindungen in Seen sind von entscheidender Bedeutung, da der Mensch in engem Kontakt zu Süßwasser steht. Abgesehen von Freizeitbeschäftigungen an Seen wird Oberflächenwasser oft für die Förderung von Rohtrinkwasser nach Uferfiltration oder Grundwasseranreicherung genutzt. Vorgehensweise: Um den Bildungsmechanismus der organischen Bromverbindungen aufzuklären, wurden viele verschiedene Batch-Tests mit Oberflächenwässern aus unterschiedlichen Seen und zwei Algenkulturen durchgeführt. Die Vorraussetzungen wurden mit hell/dunkel Experimenten, Inaktivierung der Biomasse mit Na-Azid und Photosynthesehemmung mit Diuron® ermittelt. Weiterhin wurde der Einfluss von Wasserstoffperoxid und dem Bromoperoxidase-Enzym untersucht. Zur Charakterisierung der bromorganischen Verbindungen wurde die Flüchtigkeit und Extrahierbarkeit untersucht. Für die Detektion von unbekannten bromorganischen Verbindungen wurde eine LC-MS Methode mit negativer Elektrospray Ionisierung und induzierter in-source Fragmentierung entwickelt. Ergebnisse: Es ist erwiesen, dass Algen für die Bildung bromorganischer Verbindungen verantwortlich sind. Die Produktion konnte im Labor sowohl mit Seewässern als auch mit den zwei Algenkulturen Scenedesmus subspicatus und Microcystis aeruginosa simuliert werden. Alle Batch-Tests machen eine Korrelation zwischen Algentot und AOBr-Bildung deutlich. Feldstudien unterstützen diese Beobachtungen zusätzlich, da sie eine zeitliche Abhängigkeit zwischen Algenwachstum und AOBr-Anstieg in natürlichen Oberflächenwässern zeigen. Es wird vermutet, dass der Mechanismus für die Bildung bromorganischer Substanzen unter anderen die enzymatische Bromierung gelösten organischen Materials nach dem Absterben der Algenblüte ist. Wahrscheinlich werden Haloperoxidasen freigesetzt, wodurch eine extrazellulare Bromierung organischer Substanzen startet. Die bromorganischen Substanzen sind flüchtig und überwiegend polar. Einzelstoffanalysen stehen noch aus.
Das Projekt "Bekaempfung von Massenentwicklungen flotierender Blaualgen in eutrophen Standgewaessern von geringer bis mittlerer Gewaessertiefe mit einem kombinierten Verfahren der gewaesserinternen Phosphatfaellung und kuenstlicher Destratifikation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrobiologie durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Gewaehrleistung bzw. Wiederherstellung der Nutzungsfaehigkeit hocheutropher Standgewaesser, die wie das Experimentalgewaesser Talsperre Bautzen eine Massenentwicklung flotierender Blaualgen zeigen. Durch eine Injektion fluessiger Phosphatfaellmittel in den Wasser-Druckluft-Foerderstrahl von Unterwasserpumpen sollen die Phosphateliminierung und die kuenstliche Gewaesserumwaelzung als zwei Verfahren der gewaesserinternen Eutrophierungsbekaempfung kombiniert werden. Ein Abbau der Phosphorkonzentration im Wasser verringert das Wachstum der Blaualgen und beeintraechtigt ihre an eine grosse Biomasse gebundenen Wettbewerbsstrategien der Gewaesserbeschattung und Kohlenstoffauszehrung. Bei einem zirkulationsbedingten Transport von Kohlendioxid in die Algenwachstumszone geht der aus den besonderen Strategien der Kohlenstoffnutzung resultierende Wettbewerbsvorteil der Blaualgen verloren und die geringe Wachstumsrate wirkt sich im zwischenartlichen Wettbewerb negativ aus. Eine Minderung des pH-Wertes durch saure Faellmittel foerdert das Auftreten freien Kohlendioxids und die Entwicklung von Cyanophagen.