Characterisation of microbial degradation processes during natural attenuation

<p>In Deutschland sind derzeit rund 100.000 Abfallablagerungen erfasst, deren Sickerwasseremissionen das Grundwasser kontaminieren. Aufw?ndige Sicherungs- und Sanierungsma?nahmen sind zun?chst nur dort zu leisten und sinnvoll, wo akute Gef?hrdungen für Mensch und/oder Umwelt bestehen (z.B. Trinkwasserf?rderung). Der Gro?teil der Altablagerungen wird die n?chsten Jahrzehnte in nur gering gesichertem Zustand (z.B. Bodenabdeckung) oder unsaniert als geochemischer Fremdk?rper in der Erdkruste verbleiben und Sickerw?sser ins Grundwasser emittieren. Diese Sickerw?sser sch?digen das Grundwasser, die wichtigste Trinkwasserressource in Deutschland. Aus Sicht des Ressourcenschutzes ist es daher für den Bund (BMG, BMU und BMFT) von erheblichem Interesse, wissenschaftlich fundierte Entscheidungshilfen zu erhalten, um Prognosen über das r?umlich-zeitliche Schicksal der das Grundwasser kontaminierenden Emissionen und über notwendige Sanierungsma?nahmen ableiten zu k?nnen.</p>

<p>W?hrend der fast 40 j?hrigen Bearbeitung von Altlasten wurde schon früh festgestellt, dass sich durch Altlasten verursachte Grundwassersch?den zum Teil ohne aktive Sanierungsma?nahmen vermindern. Seitdem wird dieser weltweit mit dem Begriff Natural Attenuation (NA) bezeichnete natürliche Rückhalt und Abbau zur ressourcengünstigen Schadensminderung von kontaminiertem Grundwasser genutzt. Die zur Charakterisierung des biologischen Abbaus von komplexen Grundwasserkontaminationen bisher angewandten mikro- und molekularbiologischen Nachweismethoden sind in ihrer analytischen Aussagekraft nicht zureichend und für eine breite Anwendung zu teuer. Im BMBF-F?rderschwerpunkt KORA ist deshalb eine allgemein anwendbare Vorgehensweise zur Erkundung der natürlichen Rückhalte- und Abbauvorg?nge an Abfallablagerungen, das NA-Screening, erarbeitet worden. Da eine Schadensminderung gem?? LABO (L?nderarbeitsgemeinschaft Boden) nicht vorrangig durch die Verdünnung der Schadstoffe in Boden und Grundwasser erfolgen soll, wurden die Rückhalte- und vor allem die biologischen Abbauprozesse detailliert untersucht. Im Rahmen des vom Umweltbundesamt durchgeführten KORA-Teilvorhabens 4.1 wurde deshalb mit der Entwicklung einer molekulargenetischen Nachweismethode für NA begonnen, die nicht darauf ausgerichtet ist, einzelne, willkürlich ausgew?hlte Bakterienspezies nachzuweisen, die m?glicherweise am Abbau von Schadstoffen beteiligt sind, sondern durch den schnellen und umfassenden Nachweis von Bakterienfamilien eine m?glichst vollst?ndige Charakterisierung der NA-Vorg?nge erm?glicht. Ziel des Vorhabens ist es, mit Hilfe von DNA-Mikroarrays den Nachweis von Abbauvorg?ngen abfallablagerungsbedingter Emissionen erheblich zu vereinfachen, da diese Methode im Gegensatz zu der bisher im Bereich der ?kotoxikologie angewendeten PCR-DGGE automatisiert werden kann. So wird der Einsatz des NA-Screenings auch für andere Anwender, wie z.B. Ingenieurbüros nutzbar, wodurch erm?glicht wird, dass NA an mehr Abfallablagerungen als Sanierungsvariante beachtet wird. Dies führt wiederum zu erheblichen Einsparungen an Ressourcen, da durch die Nutzung von NA nicht mehr zwangsl?ufig eine qualifizierte Abdichtung-/Abdeckung durchgeführt werden muss, die nicht nur sehr kostenaufwendig ist, sondern auch einen hohen Ressourcenverbrauch darstellt.</p>