Zur Seitenansicht
 

Titelaufnahme

Titel
Biodegradation of hydrocarbons in constructed wetlands: evidence and qualification with 13C labelling methods / eingereicht von: Nikolaus Beren
VerfasserBeren, Nikolaus
Betreuer / BetreuerinWatzinger, Andrea ; Zechmeister-Boltenstern, Sophie
ErschienenWien, 2016
Umfang91 Blätter : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Masterarbeit, 2016
Anmerkung
Zusammenfassung in deutscher Sprache
Anmerkung
Im Titel ist "13" hochgestellt
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Pflanzenkläranlagen, stabile Isotopen Marker, Diesel Verschmutzung, Phospholipid Fettsäuren Analyse
Schlagwörter (EN)Constructed wetland, stable isotope labelling, diesel contamination, phospholipid fatty acid analyses
Schlagwörter (GND)Pflanzenkläranlage / Mineralölprodukt / Biologischer Abbau
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-22410 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Biodegradation of hydrocarbons in constructed wetlands: evidence and qualification with 13C labelling methods [2.41 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Bodenkontamination mit Mineralölprodukten passiert häufig in unserer von fossilen Brennstoffen abhängigen Gesellschaft. Kontrollierter biologischer Abbau mit Pflanzenkläranlagen bieten eine umweltfreundliche Lösung für dieses Problem. In Pflanzenkläranlagen bestimmen eine Vielzahl an Faktoren die mikrobielle Zusammensetzung und deren biologisches Abbaupotential. Diese Faktoren wurden in einer erweiterten Literaturarbeit zusammen gefasst. Außerdem wurden Ansätze für die zukünftige Forschung ausgearbeitet, um den kontrollierten biologischen Abbau zu verbessern. Im experimentellen Teil der Arbeit geht es um die Bestimmung der mikrobiellen Gruppen in einer Pflanzenkläranlage, die für den biologischen Abbau von Kontaminationen verantwortlich sind. Für diesen Zweck haben wir den Abbau von Kohlenwasserstoffen, in diesem Fall Hexadecan, in einem Laborexperiment ohne Nährstoffzusätze getestet. Füllmaterial und Grundwasserproben wurden dabei von einer Pflanzenkläranlage entnommen, die an einem mit Diesel kontaminierten Standort installiert wurde. Die Proben wurden als 20 gasdichte Mikrokosmen bei 12 C inkubiert. Zusätzlich zur Dieselkontamination des Grundwassers, wurden in 10 Mikrokosmen 30 g 13C markiertes Hexadecan dazugegeben. Zuerst wurden als Vortest aus 5 Mikrokosmen Gasproben entnommen und CO2 gemessen. Nach 0, 2, und 19 Tagen wurden Phospholipidfettsäure (PLFA) Extraktionen mit den restlichen 15 Mikrokosmen durchgeführt, wobei auch das Isotopenverhältnis mit einem Massenspektrometer (GC-c-IRMS) gemessen wurde. Ziel war es festzustellen, welche Mikroorganismengruppen am meisten 13C eingebaut hatten. Die Analysen zeigten, dass gram-negativen Bakterien und Pilze am meisten 13C assimiliert hatten. Auf Basis unserer Untersuchungen kann festgehalten werden, dass die Kombination von PLFA-Analysen mit 13C Isotopenbestimmung eine geeignete Methode zur Bestimmung der Effizienz von Pflanzenkläranlagen darstellt.

Zusammenfassung (Englisch)

Petroleum hydrocarbon (PHC) pollution happens frequently in our modern fuel dependet civilization. Controlled biodegradation with constructed wetlands (CWs) aims at an environmental friendly remediation. In CWs many factors determine the microbial consortia and their biodegradation potential, which we tried to recapitulate in an extensive literature review. Furthermore, we tried to give impulses for future research to enhance biodegradation approaches. The experimental aim of our study was to find out which microbial groups are involved in biodegradation in a certain CW setup. For this purpose we investigated the degradation of hydrocarbons (HCs), in this case Hexadecane (C16), in an "in vitro" experiment under poor conditions. Substrate, in this case sand, as well as groundwater samples were taken from the contructed wetland (CW) which was installed at a diesel contaminated site. Samples were incubated in 20 gastight microcosms (MCs) under amendment free conditions with 12C. Additionally to the groundwater pollution, 10 MCs were contaminated with 30 g of 13C labelled C16. First, samples from the gaseous phase of 5 MCs were taken and measured. Furthermore the other 15 MCs were used for phospholipid fatty acid analyses with stable isotope probing (PLFA-SIP). They were freeze dried after 0,2 and 19 days, extracted measured with an GC-c-IRMS to identifiy which MO groups show label incorporation. The isotopic CO2 measurements revealed a significant increase in the delta value. Consequently, the CW microorganism (MO) consortium was viable for biodegradation, even under poor nutrient conditions. PLFA- SIP analyses revealed that the most promising HC degrading microbial groups were gram-negative bacteria and fungi. In conclusion PLFA- SIP offers a viable method to determine the most efficient setup of different CW compositions.