Kurzfassung
Geochemische und isotopenchemische Methoden wurden zur Charakterisierung des anaeroben Benzolabbaus am Standort eines ehemaligen Hydrierwerkes (Zeitz, Deutschland) genutzt. Im Abstrom des Schadenszentrums wurde hierfür die vertikale Struktur der Benzolfahne in verschiedenen Tiefen untersucht. Durch Einsatz von [13C6]Benzol in In-situ-Mikrokosmen konnte anhand der Transformation des markierten Kohlenstoffs in die Biomasse eindeutig das Abbaupotenzial nachgewiesen werden. Das Fettsäurespektrum sowie deren Isotopensignaturen deuten auf eine Besiedlung durch komplexe mikrobielle Gemeinschaften hin, die in unterschiedlicher Weise am Benzolabbau beteiligt sind. Die Sulfatsenke in der Schadstofffahne deutet auf überwiegend sulfatreduzierende Abbaubedingungen mit einem Abbaupotenzial von etwa 1,7 mmol/l Benzol hin. Anhand der Isotopensignaturen und Konzentrationen des DIC wurde in der Schadstofffahne ein Abbau von 2,2 mmol/l Benzol abgeschätzt. Eine Berechnung des Benzolabbaus anhand der Isotopenfraktionierungsmethode ergibt einen Abbau von etwa 3,0 mmol/l. Die quantitativen geochemischen und isotopenchemischen Abschätzungen liegen in der gleichen Größenordnung und zeigen einen signifikanten Benzolabbau im Aquifer.
Abstract
Geochemical and isotope chemical methods were applied to assess the in situ biodegradation of benzene in a shallow aquifer (Zeitz, Germany). The vertical structure of the plume was investigated in a multi level sampling approach. Benzene degradation was investigated using in situ microcosms incubated with [13C6]-labelled benzene. The transformation of 13C into fatty acids proved biodegradation was occurring, and indicated that a complex microbial community is colonising the in situ microcosms. The depletion of sulphate in the plume indicated sulphate-reducing conditions may account for the oxidation of 1.7 mmol/l benzene. The concentration and isotopic composition of dissolved inorganic carbon indicated a degradation of 2.2 mmol/l benzene within the plume. The isotopic composition of benzene suggested an average degradation of 3.0 mmol/l benzene. The various approaches used to assess benzene degradation were within the same order, and illustrated significant benzene degradation in the anaerobic aquifer.
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Stelzer, ., Fischer, ., Richnow, H. et al. Analyse des anaeroben Benzolabbaus: Vergleich von In-situ-Mikrokosmen, Elektronenakzeptorbilanzen und Isotopenfraktionierungsprozessen. Grundwasser 11, 247–258 (2006). https://doi.org/10.1007/s00767-006-0154-7
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