Untersuchungen über Denitrifikation und die Verfügbarkeit von Sauerstoff in Wasser und Schlamm

Zusammenfassung

Im Boden und Wasser wird oft eine scheinbar aerob verlaufende Denitrifikation beschrieben und von einigen Autoren auf die Bildung anaerober Mikrozonen zurückgeführt. Nach dieser Theorie beeinträchtigt eine heterogene Bakterienverteilung, hervorgerufen durch Aufwuchs auf Boden-, Schlamm- oder Detrituspartikeln, die Verfügbarkeit des gelösten Sauerstoffes.

Da der enzymatische Prozeß der Denitrifikation durch molekularen Sauerstoff gehemmt wird, kann die Verfügbarkeit von Sauerstoff für die denitrifizierenden Bakterien durch Messung der Entwicklung von elementarem Stickstoff kontrolliert werden. In einem geschlossenen Kultursystem wurde nach Beimpfung mit Pseudomonas stutzeri der Gaswechsel (O₂, CO₂, N₂, N₂O, NO) massenspectrometrisch verfolgt. Es wurde ein fördernder Einfluß der Schwebstoffkonzentration auf die Freisetzung von elementarem Stickstoff festgestellt. Durchmischung der Kulturflüssigkeit förderte zwar den O₂-Verbrauch, verzögerte aber gleichzeitig die Denitrifikation durch die bessere Verteilung des Sauerstoffes.

Die Ergebnisse bestätigen, daß die Verfügbarkeit des gelösten Sauerstoffes für die einzelne Bakterienzelle durch die Gegenwart von Schweb- und Aufwuchspartikeln beeinflußt wird und verschieden von seiner chemisch ermittelten Konzentration sein kann.

Summary

The inhibition of denitrification by molecular oxygen was used as an indicator of the availability of oxygen to denitrifying bacteria. The formation of elementary nitrogen by Pseudomonas stutzeri was found in water under aerobic conditions if suspended particulate matter was present. The formation of anaerobic micro-zones by bacterial activity is suggested. Thus, in the presence of seston or mud particles, dissolved oxygen is not available to denitrifying bacteria in the same concentration as that determined by chemical analysis.