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Miriam Bader
Biogeochemistry
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Promotionsarbeiten


Wechselwirkung halophiler Mikroorganismen mit Radionukliden


Promotionsstudent:
Miriam Liebe
Betreuer:
Prof. Dr. Thorsten Stumpf, Dr. Andrea Cherkouk (HZDR)
Abteilung:
Biogeochemistry
Zeitraum:
02/2014–01/2017


In Deutschland wird für die Endlagerung von radioaktivem Abfall, neben Tonformationen und kristallinem Gestein, Steinsalz fokussiert. Trotz hohem Salzgehalt gibt es Mikroorganismen die in dieser extremen Umgebung leben können. Bisher ist wenig bekannt über die mikrobielle Diversität in deutschen Salzformationen und deren Wechselwirkung mit Radionukliden. Für die sichere Endlagerung von radioaktivem Abfall ist es notwendig diese Interaktionen und deren Auswirkungen zu kennen. So können halophile Mikroorganismen beispielsweise die Änderung der Speziation, den Oxidationszustand und die Mobilität von Radionukliden beeinflussen.

Um diese Interaktionen näher zu charakterisieren wird der Referenzstamm Halobacterium noricense DSM 15987 verwendet, welcher in einer Salzmine in Österreich isoliert wurde1. Des Weiteren wurde diese Art in der Salzformation der Waste Isolation Pilot Plant (WIPP, Carlsbad, USA) gefunden2. Halobacterium noricense ist ein halophiles Archaeon, welches Salinitäten von 3 M NaCl bevorzugt1. Im Rahmen der Arbeit soll dieser Referenzorganismus charakterisiert werden (RFLP, Sequenzierung, potentiometrische Titration) und Biosorptionsversuche mit Uran durchgeführt werden. Dafür sollen verschiedene Parameter, wie Urankonzentration, pH-Wert, Temperatur, Trockenbiomasse und die Sorptionszeit variiert werden. Nachfolgend sollen die gebildeten Urankomplexe mittels TRLFS, IR-Spektroskopie und XAS untersucht werden, sowie deren zelluläre Lokalisierung mittels TEM/EDX bestimmt werden.

  1. Gruber, C.; Legat, A.; Pfaffenhuemer, M.; Radax, C.; Weidler, G.; Busse, H. J.; Stan-Lotter, H., Halobacterium noricense sp. nov., an archaeal isolate from a bore core of an alpine Permian salt deposit, classification of Halobacterium sp. NRC-1 as a strain of H. salinarum and emended description of H. salinarum. Extremophiles 2004, 8 (6), 431-439.
  2. Swanson, J. S.; Simmons, K. A.; Norden, D.; Ams, D. A.; Reed, D. T., Status report on the microbial characterization of halite and groundwater samples from the WIPP. Los Alamos National Laboratory 2012.


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