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Corinna Gagell
Biogeochemistry
c.gagellAthzdr.de

PhD thesis


Untersuchungen zur Mikrobiologie in ehemaligen, untertägigen Uranbergwerken


Promotionsstudent:
Corinna Gagell
Betreuer:
Dr. T. Arnold (HZDR), Prof. I. Röske (TU Dresden)
Abteilung:
Biogeochemie
Zeitraum:
03/2011–02/2014


Toxische Metalle wie Uran kommen in der Umwelt mitunter in hohen Konzentrationen vor und stellen somit eine Gefahr für die Gesundheit des Menschen dar. Aus diesem Grund werden in Deutschland seit 1990 kontaminierte Böden und Abwässer als Hinterlassenschaften des ehemaligen Uranbergbaus aufwendig und kostenintensiv gereinigt. Grundsätzlich gibt es zwei Strategien zur Sanierung kontaminierter Gebiete: i) die Erhöhung der Löslichkeit um eine höhere Mobilität des Metalls zur anschließenden Extraktion zu erzielen und ii) die Metallimmobilisierung durch Abscheidung, Komplexierung oder Veränderung der Metallspeziation. Neben abiotischen Faktoren können Mikroorganismen einen großen Einfluss auf die Löslichkeit von Metallen haben. So konnte zum Beispiel gezeigt werden, dass die Stimulation mikrobieller Aktivität zur Reduktion von U(VI) zu U(IV) und somit zur Immobilisierung führt (Lovley et al., 1991). Der Einsatz von Mikroorganismen wird zurzeit als kostengünstige und umweltfreundliche Alternative zu klassischen Sanierungsmethoden diskutiert. Das Wissen über die Wechselwirkung von toxischen Metallen mit Mikroorganismen ist aber nach wie vor begrenzt. Diese Arbeit soll daher einen Beitrag zum besseren Verständnis dieser Interaktion liefern.

Zunächst soll die mikrobielle Gemeinschaft von Grubenwässern aus verschiedenen ehemaligen Uranbergwerken molekularbiologisch charakterisiert werden. Die aquatischen Umweltproben werden hinsichtlich ihrer mikrobiellen Diversität und verschiedener chemischer Parameter untersucht. Zur Bestimmung der mikrobiellen Diversität werden 16S rDNA Klonbibliotheken angelegt, welche mittels Sequenzierung analysiert werden. Die Quantität mikrobieller Gruppen wird durch CARD-FISH Analysen ermittelt. Die Stoffwechselaktivität vorkommender Mikroorganismen soll mittels 16S rRNA, DNA-SIP beziehungsweise MAR-FISH bestimmt werden.



Lovley, D.R. (1991), Nature 350, 413-16

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