Stimulation of anaerobic PCE dechlorinating bacteria in amacroscopic oxic aquifer

摘要

ZusammenfassungEine erfolgreiche biologische In-situ-Sanierung von PCE-kontaminierten Grundwasserleitern erfordert hinreichend reduzierende Bedingungen sowie die Anwesenheit von molekularem Wasserstoff, der dehalogenierenden Bakterien als Elektronendonor dient. Durch Injektion eines biologisch gut abbaubaren Hilfsstoffs (Auxiliarsubstrat) konnen diese Faktoren gesteuert werden.Die vorliegende Fallstudie beschreibt die Verfahrensschritte fur eine erfolgreiche Stimulierung des biologischen PCE-Abbaus in einem ursprunglich sauerstoffhaltigen Grundwasserleiter. Laboruntersuchungen in Mikrokosmen (StufeI) verifizierten das standorteigene bakterielle Abbaupotenzial sowie die Eignung des Auxiliarsubstrats (hier: Melasse). Basierend auf hydrogeologischen und geochemischen Felddaten wurde die erforderliche Melassemenge abgeschatzt sowie deren Wirkungsbereich im Aquifer modelliert (StufeII). Im Feldversuch erfolgten periodische Injektionen des Auxiliarsubstrats (hier: 170 Tage) begleitet von geochemischen und molekularbiologischen Analysen (StufeIII). Durch die Melasseinjektion konnten im PCE-kontaminiertem Bereich des Aquifers methanogene Bedingungen sowie eine massive Zunahme von Schlusselbakterien der Gattung Dehalococcoides induziert werden. Der erfolgreiche In-situ-Bioabbau von PCE zu Ethen wurde durch substanzspezifische Kohlenstoff-Isotopenanalysen bestatigt. AbstractAsuccessful biological in situ remediation of PCE contaminated aquifers requires suitable redox conditions as well as molecular hydrogen used by dehalogenating bacteria as the electron donor. Injecting an easily biodegradable auxiliary substrate allows to control both factors. The present study describes the procedural steps for a successful stimulation of biological PCE-degradation in a primary oxygen-containing aquifer. A microcosm study (levelI) showed the bacterial potential of the site and the suitability of molasses as an auxiliary substrate. Using hydrogeological and geochemical field data, the amou