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ne Inaktivierung der Viren und Abtötung von
Bakterien erreicht wird. Auf die keimtötende
Wirkung von Redoxpotenzial-Änderungen dürf-
te auch zurückzuführen sein, dass natürliche re-
duzierte Wässer meist keimarm sind.
Im Allgemeinen kann unter natürlichen Ver-
hältnissen davon ausgegangen werden, dass Viren
bei der Bodenpassage eliminiert werden; das gilt
insbesondere für Wassergewinnungsanlagen, für
die ein Wasserschutzgebiet ausgewiesen ist (En-
gere Schutzzone). Nur Grundwässer aus Gebieten
mit unzureichender Bodenfilterwirkung (z.B.
Karstgrundwasserleiter) können virologisch pro-
blematisch sein.
Andere Schwefelbakterien, die z.T. nur im
aeroben (sauerstoffhaltigen) Milieu existieren,
oxidieren Schwefelwasserstoff, Schwefel, (Metall-)
Sulfide oder andere reduzierte Schwefel-Verbin-
dungen. Rote Schwefelbakterien, die anaerob le-
ben, spalten aus dem Schwefelwasserstoff (H 2 S)
Wasserstoff-Ionen ab, die sie für die chemosyn-
thetische Assimilation von Kohlenstoff benöti-
gen. Der elementare Schwefel wird von anderen
aerob lebenden Bakterien weiter zu Sulfat oxi-
diert.
Die Zusammenhänge mikrobieller Schwefel-
Umsetzungen wurden durch S CHWARTZ (1958)
untersucht, der den mikrobiellen S-Kreislauf in
einem Schema (Abb. 69) zusammenfasste.
3.9.6.2 Mikrobielle Abbauprozesse
Bakterien (Keime) interessieren den Hydrogeolo-
gen aber nicht nur aus Gründen der Hygiene. Sie
bewirken nämlich eine Reihe von Prozessen, die
(meist) zum Abbau organischer und anorgani-
scher Verbindungen führen und somit die
Grundwasserbeschaffenheit entscheidend beein-
flussen können.
3.9.6.2.2 Mikrobielle Reduktion von
Nitrat
Ähnlich der Desulfurikation wird die Denitrifi-
kation , die mikrobielle Nitrat-Reduktion durch
Bakterien verschiedener Stoffwechseltypen be-
wirkt, z.T. auch durch Streptomyceten und ande-
re Pilze beeinflusst. Die Mikroben reduzieren im
sauerstoffarmen Milieu (
(O 2 ) < 5 mg/l) das Ni-
trat-Ion (N 5+ O 3 2- ) - zunächst zu Nitrit (N 3+ O 2 2- ) - ,
das dann seinerseits mikrobiell zum elementaren
Stickstoff (N 2 0 ) reduziert wird. Häufig gehen
solche Prozesse mit anorganischen Reduktionen
einher (O BERMANN , 1988; B ÖTTCHER et al., 1989;
K RETZSCHMER , 1989). In Brunnenbohrungen
wurden Ausbrüche ziemlich reinen Stickstoffga-
ses festgestellt (z.B. H ÖLTING , 1972, S. 270), wobei
das Gas allein durch mikrobiellen Nitrat-Abbau
entstanden ist und sich in schwer durchlässigen
Partien der Gebirgsschichten angesammelt hat.
Andere Bakterien bilden aus Nitrit (N 3+ O 2 2- ) -
durch Reduktion Ammonium-Ionen (N 3- H 4 + ) + .
Unter aeroben Bedingungen werden Ammoni-
um- und Nitrit-Ionen durch Stickstoffbakterien
(Nitrosomonas, Nitrococcus, Nitrobacter) zu Ni-
trat oder Stickstoff wieder oxidiert. Dieser Vor-
gang spielt sich häufig in Fäkalabwässern ab, de-
ren Lösungsinhalte durch die Wirkung der Bakte-
rien im sauerstoffreicheren Milieu (z.B. in Klär-
anlagen für kommunale Abwässer) oxidiert
werden, aus den Nitrit- und Ammoniak-Ionen
werden Nitrat-Ionen. Die Erfahrung zeigt, dass
die Denitrifikation schon bei Sauerstoffdefiziten
beginnt (wenn auch retardiert), bei denen
β
3.9.6.2.1 Mikrobielle Reduktion von
Sulfat
Im Grundwasser erfolgt eine mikrobielle Sulfat-
Reduktion durch die nur im anaeroben Milieu le-
bende Bakteriengattung Desulfovibrio , die ihre
lebensnotwendige Energie über die Zerlegung
des Sulfats (Desulfurikation) gewinnt. Das Ne-
benprodukt dieser „Sulfat-Atmung“ ist Schwefel-
wasserstoff:
8 H + + SO 4 2-
H 2 S + 2 H 2 O + 2 OH - .
Der Prozess der mikrobiellen Sulfat-Reduktion
wird als Desulfurikation bezeichnet, die entspre-
chende Bakterienspezies ist Desulfovibrio desulfu-
ricans. Subspezies dieser Art sind noch bei NaCl-
Konzentrationen von 200 g/l und Temperaturen
bis 80 °C lebensfähig. Darauf ist zurückzuführen,
dass in tiefen Wässern, die mit Erdöl oder Erdgas
in Kontakt stehen und die ein anaerobes (sauer-
stofffreies) Milieu bilden, sulfatarm bis sulfatfrei
sind. Dies gilt insbesondere für die Randwässer
von Erdöllagerstätten.
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