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Anaerobic and aerobic microbial dechlorination of various chlorinated hydrocarbons
characterization of enrichment cultures in microcosms
Daria Ilina
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Environmental Science
Betreuer*in
Thomas Reichenauer
DOI
10.25365/thesis.74673
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28762.05256.109942-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Tetrachlorethen (PCE) ist aufgrund unsachgemäßer Entsorgung und versehentlicher Verschüttungen ein häufiger Grundwasserschadstoff. 1,1,1-Trichlorethan (1,1,1-TCA) wird häufig als Co-Kontaminant mit Trichlorethen (TCE) gefunden und hemmt einige TCE-abbauende Mikroorganismen. Ihre Entfernung ist daher für eine wirksame biologische Sanierung von Standorten erforderlich, die mit gemischten chlorierten organischen Stoffen kontaminiert sind. In dieser Studie wurden mehrere PCE-, TCE- und 1,1,1-TCA-abbauende gemischte mikrobielle Kulturen aus zwei kontaminierten Standorten in Österreich im Vergleich zur gut untersuchten Entchlorungskultur KB1 charakterisiert. Im Headspace-Gas der Testflaschen wurden die Konzentrationen chlorierter Kohlenwasserstoffe, der dazwischenliegenden Abbauprodukte und des harmlosen nichtchlorierten Produkts Ethylen überwacht. Ergebnisse des anaeroben Anreicherungsversuchs mit angereicherter mikrobieller Kultur aus Rohrbach, Niederösterreich, zeigten eine vollständige Umwandlung von PCE in Ethen innerhalb der ersten 40–50 Tage seit Beginn des Versuchs. Nach einem Transfer in das größere Volumen stoppte die Entchlorung jedoch und das Experiment musste abgebrochen werden. Anaerobe Anreicherungsversuche mit Umweltmaterial aus Pöttinger, Oberösterreich, zeigten eine deutlich langsamere Entchlorungsrate und die Zwischenabbauverbindungen wurden noch am 100. Versuchstag nachgewiesen. Der Abbau von TCE und 1,1,1-TCA zeigte weniger ausgeprägte Ergebnisse. Während in anaeroben Umgebungen die Menge an TCE und 1,1,1-TCA deutlich abnahm, waren sie auch nach dem 90. Versuchstag noch im Headspace der analysierten Chargen vorhanden. Das Experiment zum aeroben Abbau zeigte nahezu keine Verringerung der Menge an TCE- und 1,1,1-TCA-Gemisch.
Abstract
(Englisch)
Tetrachloroethylene (PCE) is a common groundwater pollutant as a result of improper disposal and accidental spills. 1,1,1-Trichloroethane (1,1,1-TCA) is often found as a co-contaminant with trichloroethene (TCE) and inhibits some TCE-degrading microorganisms. Their removal is therefore required for effective bioremediation of sites contaminated with mixed chlorinated organics. This study characterized several PCE, TCE and 1,1,1-TCA degrading mixed microbial cultures derived from two contaminated sites in Austria, in comparison with well studied dechlorinating culture KB1. The concentrations of chlorinated hydrocarbons, the intermediate degradation products, and the harmless non-chlorinated product, ethylene, were monitored in the headspace gas of the test bottles. Results of the anaerobic enrichment experiment with microbial culture enriched from Rohrbach, Lower Austria, showed complete conversion of PCE into ethene within the first 40-50 days since the start of the experiment. However, after a transfer in the bigger volume, dechlorination stopped, and the experiment had to be terminated. Anaerobic enrichment experiments with environmental material from Pöttinger, Upper Austria, showed much slower dechlorination rate, and the intermediate degradation compounds were still detected on the 100th day of experiment. Degradation of TCE and 1,1,1-TCA showed less prominent results. While in anaerobic settings the amount of both TCE and 1,1,1-TCA decreased significantly, they were still present in the headspace of analyzed batches even after the 90th day of experiment. Aerobic degradation experiment indicated almost no reduction in the amount of TCE and 1,1,1-TCA mixture.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Tetrachlorethen Trichlorethen 1 1 1-Trichlorethan Entchlorungskultur Anreicherungsversuchs Mikrobielle Sanierung Boden Grundwasser
Schlagwörter
(Englisch)
Tetrachlorethene Trichlorethene 1 1 1-Trichlorethane Dechlorination Enrichment culture Microbial remediation Soil Groundwater
Autor*innen
Daria Ilina
Haupttitel (Englisch)
Anaerobic and aerobic microbial dechlorination of various chlorinated hydrocarbons
Hauptuntertitel (Englisch)
characterization of enrichment cultures in microcosms
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
IV, 71, III Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Reichenauer
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein. Sonstiges
AC Nummer
AC16984552
Utheses ID
68868
Studienkennzahl
UA | 066 | 299 | |