Einfluss der Rhizodeposition von Helophyten auf den mikrobiellen Schadstoffabbau:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Leipzig [u.a.]
UFZ - Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle
2002
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2002,1 |
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| adam_text | Titel: Einfluss der Rhizodeposition von Helophyten auf den mikrobiellen Schadstoffabbau
Autor: Moormann, Horst
Jahr: 2002
INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG
1. EINLEITUNG______
1.1 Helophyten_______________________________________________________6
1.2 Rhizodeposition___________________________________________________9
1.3 Einfluss der Rhizosphäre auf den mikrobiellen Schadstoffabbau_________16
1.3.1 Cometabolismus und die Funktion der Rhizodepositionsprodukte als Wachstumssubstrat____19
1.3.2 Helphyten und Schadstoffelimination____________________________________________21
2. MA TERIAL UND METHODEN_________________________________________27
2.1 Auswahl und Anzucht der Pflanzen in Hydroponikkultur________________27
2.2 Testschadstoffe__________________________________________________29
2.3 Untersuchungen zum Einfluss der Pflanzen auf den Schadstoffabbau_____29
2.3.1 Untersuchungen zum Einfluss der Pflanzen auf den mikrobiellen Schadstoffabbau bei direkter
Exposition der Pflanzen_______________________________________________________30
2.3.2 Untersuchungen zum Einfluss von Wurzelabscheidungen am Beispiel von 2,6-Dimethyrphenol-
abbauenden Bakterien________________________________________________________31
2.3.3 Untersuchungen zum Einfluss pflanzlicher Substanzen als Wachstumssubstrat für den
bakteriellen 4-Chlorphenol-Abbau_______________________________________________34
2.4 Gewinnung pflanzenassoziierter Bakterien____________________________39
2.4.1 Gewinnung einer phenolabbauenden Vorkuhur_____________________________________39
2.4.2 Zellzahlvergleich (KBE) wurzelassozüerteT Bakterien von schadstoffexponierten und nicht
exponierten Pflanzen in Hydroponikkultur_________________________________________39
2.5 Mikrobiologische und analytische Methoden__________________________40
2.5.1 Zellzahlbestimmung__________________________________________________________40
2.5.2 Ermittlung der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten________________________________41
2.5.3 Isolierung und Identifizierung der schadstofiabbauenden Mikroorganismen_______________42
2.5.4 TOC/DOC (total organic carbon / dissolved organic carbon)-Analydk___________________52
2.5.5 UV-Vis Spektralphotometrie___________________________________________________52
2.5.6 High Performance Liquid Chromatography (HPLC)_________________________________53
2.5.7 Ionenchromatographie (IC)____________________________________________________55
3. ERGEBNISSE UND DISKUSSION______________________________________57
3.1 Untersuchungen zum Einfluss der Pflanzen auf den mikrobiellen
Schadstoffabbau bei direkter Exposition der Pflanzen__________________57
3.1.1 Expositionsversuche mit Phenol_________________________________________________57
3.1.2 Expositionsversuche mit 2,6-Dimethylphenol______________________________________61
3.1.3 Expositionsversuche mit 4-Chlorphenol___________________________________________62
3.2 Untersuchungen zum Einfluss von Wurzelabscheidungen auf
schadstoffabbauende Bakterien____________________________________63
3.2.1 Versuche mit einem kontinuierlich durchflossenen Testsystem_________________________64
3.2.2 Versuche zum Einfluss von Wurzelabscheidungen auf schadstoffabbauende Bakterien in batch-
Kulturen___________________________________________________________________66
3.3 Untersuchungen zum Einfluss pflanzlicher Substanzen als
Wachstumssubstrat für cometabolische Abbaureaktionen______________71
3.3.1 Untersuchungen mit Rahtonia eutropha (DSMZ Stamm 5536) zum cometabolischen Abbau von
4-Chlorphenol_______________________________________________________________71
3.3.2 Versuche mit wurzelassoziierten Bakterien________________________________________75
3.3.3 Untersuchungen mit den wurzelassoziierten Bakterien Acmetobacter baumamii und Ralstonia
sp. _________________________________________________________________76
3.3.4 Wurzelabscheidungen verschiedener Helophyten in ihrer Wirkung als Wachstumssubstrat für
den 4-Chlorphenol-Abbau_____________________________________________ 78
3.4 Abbau der Testsubstanz 4-Chlorphenol______________________________85
3.5 Bakterien der Versuchspflanzen______________________________________90
3.5.1 Identifizierung der Bakterien_________________________________________________92
3.5.2 Sequenzierung des Isolates H________________________________________________98
3.6 DOC-Abgabe der Testpflanzen____________________________________100
4. ABSCHLIEßENDE DISKUSSION_____________________________________104
4.1 Einfluss von Helophyten auf den mikrobiellen Schadstoffabbau bei direkter
Exposition der Pflanzen__________________________________________104
4.2 Einfluss der Rhizodeposition auf schadstoffabbauende Bakterien________106
4.2.1 Untersuchungen mit dem kontinuierlich durchflossenen Testsystem___________________106
4.2.2 Untersuchungen zum Einfluss der Wurzelabscheidungen in batch-Kulturen_____________107
4.3 Untersuchungen zum Einfluss der Rhizodeposition für cometabolische
Abbaureaktionen________________________________________________109
4.4 Bakterien der Versuchspflanzen___________________________________112
4.5 Rhizodeposition________________________________________________114
4.6 Zusammenfassende Bewertung der Rhizodeposition für den bakteriellen
Schadstoffabbau und Schlussfolgerungen___________________________118
5. Literaturverzeichnis____________________________________________123
|
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Titel: Einfluss der Rhizodeposition von Helophyten auf den mikrobiellen Schadstoffabbau
Autor: Moormann, Horst
Jahr: 2002
INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG
1. EINLEITUNG_
1.1 Helophyten_6
1.2 Rhizodeposition_9
1.3 Einfluss der Rhizosphäre auf den mikrobiellen Schadstoffabbau_16
1.3.1 Cometabolismus und die Funktion der Rhizodepositionsprodukte als Wachstumssubstrat_19
1.3.2 Helphyten und Schadstoffelimination_21
2. MA TERIAL UND METHODEN_27
2.1 Auswahl und Anzucht der Pflanzen in Hydroponikkultur_27
2.2 Testschadstoffe_29
2.3 Untersuchungen zum Einfluss der Pflanzen auf den Schadstoffabbau_29
2.3.1 Untersuchungen zum Einfluss der Pflanzen auf den mikrobiellen Schadstoffabbau bei direkter
Exposition der Pflanzen_30
2.3.2 Untersuchungen zum Einfluss von Wurzelabscheidungen am Beispiel von 2,6-Dimethyrphenol-
abbauenden Bakterien_31
2.3.3 Untersuchungen zum Einfluss pflanzlicher Substanzen als Wachstumssubstrat für den
bakteriellen 4-Chlorphenol-Abbau_34
2.4 Gewinnung pflanzenassoziierter Bakterien_39
2.4.1 Gewinnung einer phenolabbauenden Vorkuhur_39
2.4.2 Zellzahlvergleich (KBE) wurzelassozüerteT Bakterien von schadstoffexponierten und nicht
exponierten Pflanzen in Hydroponikkultur_39
2.5 Mikrobiologische und analytische Methoden_40
2.5.1 Zellzahlbestimmung_40
2.5.2 Ermittlung der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten_41
2.5.3 Isolierung und Identifizierung der schadstofiabbauenden Mikroorganismen_42
2.5.4 TOC/DOC (total organic carbon / dissolved organic carbon)-Analydk_52
2.5.5 UV-Vis Spektralphotometrie_52
2.5.6 High Performance Liquid Chromatography (HPLC)_53
2.5.7 Ionenchromatographie (IC)_55
3. ERGEBNISSE UND DISKUSSION_57
3.1 Untersuchungen zum Einfluss der Pflanzen auf den mikrobiellen
Schadstoffabbau bei direkter Exposition der Pflanzen_57
3.1.1 Expositionsversuche mit Phenol_57
3.1.2 Expositionsversuche mit 2,6-Dimethylphenol_61
3.1.3 Expositionsversuche mit 4-Chlorphenol_62
3.2 Untersuchungen zum Einfluss von Wurzelabscheidungen auf
schadstoffabbauende Bakterien_63
3.2.1 Versuche mit einem kontinuierlich durchflossenen Testsystem_64
3.2.2 Versuche zum Einfluss von Wurzelabscheidungen auf schadstoffabbauende Bakterien in batch-
Kulturen_66
3.3 Untersuchungen zum Einfluss pflanzlicher Substanzen als
Wachstumssubstrat für cometabolische Abbaureaktionen_71
3.3.1 Untersuchungen mit Rahtonia eutropha (DSMZ Stamm 5536) zum cometabolischen Abbau von
4-Chlorphenol_71
3.3.2 Versuche mit wurzelassoziierten Bakterien_75
3.3.3 Untersuchungen mit den wurzelassoziierten Bakterien Acmetobacter baumamii und Ralstonia
sp. _76
3.3.4 Wurzelabscheidungen verschiedener Helophyten in ihrer Wirkung als Wachstumssubstrat für
den 4-Chlorphenol-Abbau_ 78
3.4 Abbau der Testsubstanz 4-Chlorphenol_85
3.5 Bakterien der Versuchspflanzen_90
3.5.1 Identifizierung der Bakterien_92
3.5.2 Sequenzierung des Isolates H_98
3.6 DOC-Abgabe der Testpflanzen_100
4. ABSCHLIEßENDE DISKUSSION_104
4.1 Einfluss von Helophyten auf den mikrobiellen Schadstoffabbau bei direkter
Exposition der Pflanzen_104
4.2 Einfluss der Rhizodeposition auf schadstoffabbauende Bakterien_106
4.2.1 Untersuchungen mit dem kontinuierlich durchflossenen Testsystem_106
4.2.2 Untersuchungen zum Einfluss der Wurzelabscheidungen in batch-Kulturen_107
4.3 Untersuchungen zum Einfluss der Rhizodeposition für cometabolische
Abbaureaktionen_109
4.4 Bakterien der Versuchspflanzen_112
4.5 Rhizodeposition_114
4.6 Zusammenfassende Bewertung der Rhizodeposition für den bakteriellen
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5. Literaturverzeichnis_123 |
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