Das Projekt "Untersuchung zur Verbesserung der Bioverfuegbarkeit von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) und oekotoxikologische Bewertung biotechnologisch sanierter Boeden mit hohen PAH-Konzentrationen (Projektphase I)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biochemisches Institut für Umweltcarcinogene durchgeführt. In einer Vorstudie (Phase I) soll geklaert werden, ob (1) stabile Stoffwechselprodukte beim Abbau einzelner PAH entstehen, die sich bei der Bodensanierung anreichern und (2) das zur Verbesserung der Bioverfuegbarkeit der PAH in den Boden eingebrachte Coffein durch die verwendeten Mikroorganismen abgebaut wird.Fuer die hier beschriebenen Stoffwechseluntersuchungen wurde der Pilz Mucor circinelloides verwendet. Pyren,Chrysen und Benzo(a)pyren werden durch Mucor zu hydroxylierten Produkten abgebaut. So bildet sich z.B. aus Pyren das 1-Hydroxypyren und hieraus weiter 1,6- u. 1,8-Dihydroxypyren und schliesslich ein nicht naeher charakterisiertes Trihydroxyderivat. Das eingesetzte Pyren wird von Mucor innerhalb von 28 Tagen praktisch vollstaendig umgesetzt, wobei der halbe Umsatz nach ca. 4-5 Tagen erreicht wird. Aus Chrysen entsteht als Hauptprodukt 2-Hydroxychrysen neben weiteren Isomeren. Wie beim Pyren werden daraus mindestens 6 Phenole gebildet. Aus BaP werden ebenso zunaechst mehrere isomere Phenole gebildet, die dann weiter zu Diphenolen und Polyphenolen abgebaut werden. (Hauptkomponenten: 1- u. 3-OH-BaP). Ferner konnten 7-,8-,9-,10- und 12-Hydroxy-BaP identifiziert werden. Daneben fanden sich 5 Diphenole. Nach ca. 5 Tagen war ca. die Haelfte des BaP verstoffwechselt. Die aus Pyren, Chrysen und BaP enstehenden Polyphenole erwiesen sich als sehr instabil. Coffein wurde auch nach 28 Tagen unter den gewaehlten Inkubationsbedingungen nicht abgebaut.
Das Projekt "Beschleunigung des mikrobiellen Abbaus von Polycyclischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) in PAH-kontaminierten Boeden durch Komplexbildner" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biochemisches Institut für Umweltcarcinogene Prof. Dr. Gernot Grimmer Stiftung durchgeführt. In Vorversuchen wurde festgestellt, dass durch Coffein, das gut wasserloesliche Komplexe mit PAHs bildet, die Abbauleistung des PAH-abbauenden Mikroorganismus Mucor circinelloides deutlich erhoeht wird. Fuer ein Demonstrationsobjekt in groesserem Massstab wurden eingangs zwoelf verschiedene PAH-belastete Boeden auf ihre Sanierbarkeit im Labormassstab untersucht. Ein geeigneter Boden wurde in Zusammenarbeit mit der 'Umweltschutz Nord GmbH' verschiedenen Sanierungsverfahren im halbtechnischen Massstab unterworfen. In diesen Dimensionen zeigte das Mietsimulationsverfahren TERRAFERM und ein Schlammreaktorverfahren gute Abbauergebnisse. Aus Kostengruenden wurde nur die Entwicklung des Mietverfahrens weiter verfolgt. Mit einem weiteren Boden ('TF-14') wurde die Uebertragung auf den halbtechnischen Massstab ueberprueft. Obwohl dieser Boden im Labormassstab (50 g) bei der Behandlung mit Mucor circinelloides innerhalb weniger Tage einen B(a)P-Abbau von etwa 50 Prozent zeigte, konnte trotz unterschiedlichen Versuchsbedingungen in groesserem Massstab kein befriedigendes Sanierungsergebnis erreicht werden. Die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit eines mikrobiologischen Verfahrens zur Sanierung PAH-belasteter Boeden erfordert weitere Untersuchungen. Einzelheiten koennen aus dem Abschlussbericht des Vorhabens entnommen werden.
Das Projekt "Bilanzierung des mikrobiellen Abbaus von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) und Identifizierung der dabei entstehenden Metaboliten - Abschaetzung des Gefaehrdungspotentials bei biotechnischen Altlastensanierungen -" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biochemisches Institut für Umweltcarcinogene Prof. Dr. Gernot Grimmer Stiftung durchgeführt. Der mikrobielle Abbau der Modellsubstanzen Pyren, Chrysen und Bereo(a)pyren mit Cunninghamella elegans, Pleurotus ostreatus, Trichoderma viride und Fusarium oxysporum sowie Mucor circinelloides wurde untersucht. Verschiedene PAH-Phenole und PAH-Dihydrodiole wurden als Abbauprodukte charakterisiert bzw. identifiziert. Die Zugabe von Komplexbildnern erhoeht die Wasserloeslichkeit und damit die Bioverfuegbarkeit von PAH in Bodenproben. Die Untersuchung von mikrobiologisch sanierten Boeden ergab neben einem Restgehalt keinen Hinweis auf PAH-Metaboliten wie z.B. Phenanthren- oder Pyrenphenole. Eine Verunreinigung des Grundwassers duch die wesentlich besser wasserloeslichen Hydroxyverbindungen ist demnach durch einen moeglichen Metabolitengehalt mikrobiologisch sanierter Boeden nicht zu befuerchten. Untersucht wurde der mikrobielle Abbau krebserzeugender polycylischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAH) besonders im Hinblick auf das Gefaehrdungspotential der entstehenden Abbauprodukte. Aufgrund des bisherigen Kenntnisstandes besteht die Gefahr, dass der Einsatz von Mikroben beim Abbau von PAH-belasteten Boeden Stoffe erzeugt, die aufgrund ihrer besseren Wasserloeslichkeit ein hoeheres Gefaehrdungspotential fuer das Grundwasser darstellen als die Ausgangsstoffe. Es handelt sich um Grundlagenforschung zu einem Kernproblem biotechnologischer Altlastensanierung. Ein ausfuehrlicher Bericht liegt vor.