Untersuchungen zum Mikroorganismengehalt und zu Enzymaktivitäten in pleistozänen Grundwasserleitern:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Göttingen
Cuvillier
1993
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis Seite I
INHALTSVERZEICHNIS
Seite
EINLEITUNG 1
2 MATERIAL UND METHODEN 7
2.1 Die Untersuchungsgebiete 7
2.1.1 Lamme 7
2.1.2 Wehnsen 8
2.1.3 Rieselfelder Braunschweig-Watenbüttel 9
2.2 Probenahmen 17
2.2.1 Grundwassersedimentprobenahmen 17
2.2.2 Grundwasserprobenahmen 20
2.2.3 In-situ-Aufwuchskörper 21
2.3 Methoden 23
2.3.1 Probenaufbereitung 23
2.3.2 Bestimmung des pH-Wertes 24
2.3.3 Bestimmung der Temperatur und der Sauerstoffkonzentration 24
2.3.4 Bestimmung der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit 24
2.3.5 Bestimmung des Redoxpotentials (Eh-Wert) 24
2.3.6 Bestimmung des Sulfid- und Schwefelwasserstoffgehaltes 25
2.3.7 Bestimmung der Gesamthärte 25
2.3.8 Bestimmung der Säure- und Basenkapazität 25
2.3.9 Bestimmung des Nitritgehaltes 25
2.3.10 Bestimmung des Ammoniumgehaltes 26
2.3.11 Bestimmung der Gesamteisenkonzentration 26
2.3.12 Ionenchromatographische Bestimmungen 27
2.3.12.1 Bestimmung der Konzentration starker Anionen 27
2.3.12.2 Bestimmung der Konzentration von Alkaliionen 28
2.3.13 Bestimmung der Gehalte an TOC und DOC 28
2.3.14 Bestimmung der Korngrößenverteilung der Sedimentproben 29
2.3.15 Bestimmung der Sedimenttrockenmasse 29
2.3.16 Bestimmung des Bakteriengehalts 29
2.3.17 Bestimmung des Proteingehalts 31
2.3.18 Bestimmung des Gramverhaltens von Grundwasserbakterien 32
2.3.19 Bestimmung des DNA-Gehaltes 32
Inhaltsverzeichnis Seite II
2.3.20 Bestimmung von Enzymaktivitäten 33
2.3.20.1 Phosphatasen-Aktivität 35
2.3.20.2 Esterasen-Aktivität 35
2.3.20.3 ß-Glucosidasen-Aktivität 36
2.3.20.4 Cellulasen-Aktivität 37
2.3.20.5 L-Alanin-Aminopeptidasen-Aktivität 37
2.3.20.6 Dehydrogenasen-Aktivität 38
2.3.21 Bestimmung der biotischen CO2-, N2- und N2O-Produktion 39
2.3.21.1 Bestimmung der biotischen CO2-Produktion 41
2.3.21.2 Bestimmung des Denitrifikationsvermögens 41
2.3.22 Sekundärelektronenmikroskopie 42
2.3.23 Mikroorganismen 43
2.3.24 Chemikalien 43
2.3.25 Kulturmedien 44
2.3.26 Zellaufschluß mit der Schwingarmmühle 45
2.3.27 Enzymaktivitätstests mit Bakterien-Reinkulturen 46
3 ERGEBNISSE 47
3.1 Untersuchungen an Grundwassersedimentproben 47
3.1.1 Grund wassersedimentpetrographie 47
3.1.2 Biomasse 49
3.1.3 Sekundärelektronenmikroskopie 54
3.1.4 Enzymaktivitäten 55
3.1.4.1 Abhängigkeit der Enzymaktivitäten von der Substratkonzentra-
tion 55
3.1.4.2 Abhängigkeit der Enzymaktivitäten von der Inkubationstempe-
ratur 59
3.1.4.3 Abhängigkeit des Substratumsatzes von der Inkubationsdauer 61
3.1.5 Enzymaktivitäten von Grundwassersedimentbakterien aus ver-
schiedenen Teufen und verschiedenen Untersuchungsgebieten 66
3.1.6 Vergleich der Enzymaktivitäten mit dem Parameter der biotischen
CO2-PrOdUkUOn 81
3.1.7 Untersuchungen zum Denitrifikationsvermögen der am Grund-
wassersediment festgehefteten Bakterien 85
3.2 Untersuchungen an Grundwasserproben 90
3.2.1 Hydrochemische Charakterisierung der untersuchten Grundwas-
serproben 90
Inhaltsverzeichnis Seite III
3.2.2 Bakteriengehalte und Enzymaktivitäten in den Grundwasser-
proben 93
3.2.3 Reaktion der Grundwasserbakterien auf Nährstoffzufuhr 98
3.3 Vergleichende Darstellung von Bakteriengehalten und En-
zymaktivitäten im Grundwassersediment und im Grundwas-
ser eines Aquiferausschnitts 100
3.4 Untersuchungen an in-situ-Aufwuchsmaterial 102
3.4.1 Glasobjektträger 102
3.4.2 Quarzsand 105
3.4.3 Natürliches Grundwassersediment (Standortmaterial) 110
3.4.4 Sekundärelektonenmikroskopische Untersuchungen des in-situ-
Aufwuchsmaterials 112
3.5 Vergleich der Enzymaktivitäten von an in-situ-Aufwuchsma-
terialien festgehefteten und frei im Grundwasser flottierenden
Grund wasserbakterien 116
3.6 Untersuchungen an Bakterien-Reinkulturen 118
3.6.1 Abhängigkeit der enzymatischen Substratumsätze vom Bakteri-
enstamm, sowie von der Inkubationstemperatur und -zeit des
Enzymtests 118
3.6.1.1 Substratumsatz durch Phosphatasen 118
3.6.1.2 Substratumsatz durch Esterasen 120
3.6.1.3 Substratumsatz durch B-Glucosidasen 120
3.6.1.4 Substratumsatz durch Cellulasen 121
3.6.1.5 Substratumsatz durch L-Alanin-Aminopeptidasen 122
3.6.1.6 Substratumsatz durch Dehydrogenasen 123
3.6.2 Abhängigkeit der Esterasen-Aktivität vom physiologischen Zu-
stand der Bakterien 126
3.6.3 Esterasen-Aktivitäten von ganzen Zellen und von Zellextrakten 127
3.7 Untersuchungen an Aquifersimulationsanlagen 129
3.7.1 Aquifersimulationsanlagen mit Material aus dem Untersuchungs-
gebiet Wehnsen 132
3.7.2 Aquifersimulationsanlagen mit Material aus dem Untersuchungs-
gebiet Lamme 140
Inhaltsverzeichnis Seite IV
4 DISKUSSION 150
4.1 Sedimentprobenahme 150
4.2 Biomassebestimmung 152
4.3 Bestimmung von Stoffumsätzen im Aquifer 156
4.4 Verteilung von Bakterien auf die Fest- bzw. Flüssigphase des Aquifers 161
4.5 In-situ-Aufwuchsmaterial 163
4.6 Morphologie der Grundwassermikroorganismen 164
4.7 Bedeutung der bakteriellen Nitratreduktion im Aquifer 165
4.8 Zusammenfassende Beurteilung 168
5 ZUSAMMENFASSUNG 169
6 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 171
7 LITERATUR 173
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