E-Book, Deutsch, 344 Seiten, eBook
Hardman / McEldowney / Waite Umweltverschmutzung
1996
ISBN: 978-3-642-60953-4
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Ökologische Aspekte und biologische Behandlung
E-Book, Deutsch, 344 Seiten, eBook
ISBN: 978-3-642-60953-4
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Das Buch führt zunächst die Hauptverursacher bzw. -emittenten von Schadstoffen auf, analysiert die großen Stoffgruppen und erläutert im Anschluß daran, welcher Stellenwert biotechnologischen Verfahren beim Abbau dieser Stoffe zukommt und wie diese im Einzelfall aussehen.
Zielgruppe
Professional/practitioner
Weitere Infos & Material
Prinzipien und Perspektiven.- 1 Umwelt und Umweltverschmutzung.- Metallverhüttung als Beispiel für Verunreinigung aus punktförmigen Quellen.- Diffuse Sehadstoffquellen.- Ökologische Überlegungen.- Umweltschutzgesetze.- Integrierte Verschmutzungskontrolle und nationale Agenturen.- USA.- Großbritannien.- Konzepte zur Erstellung von Einleitungsgrenzwerten.- Großbritannien.- Vereinigte Staaten.- Internationale Gesetze und Umweltschutz.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 2 Beurteilung des Verbleibens von Schadstoffen in der Umwelt und deren möglicher Auswirkungen.- Voraussagen zum Umweltschicksal von Schadstoffen.- Qualitative Voraussagen.- Quantitative Voraussagen.- Biologische Modelle.- Verhältnis zwischen Einwirkung und der von einem Organismus angereicherten Schadstoffmenge.- Anwendungen von Biokonzentrations- und Akkumulationsfaktoren.- Biomagnifikation.- Die Auswirkungen akkumulierter Schadstoffe auf einzelne Organismen.- Auswirkungen auf der Ebene des Ökosystems.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 3 Behandlungsverfahren.- Traditionelle Ansätze zur Sehadstoffeindämmung.- Deponierung.- Verbrennung.- Andere Technologien.- Bewertung der Optionen für ein Abfallmanagement.- Biologische Behandlungsstrategien zur Eindämmung von Verunreinigungen.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 4 Die Auswahl von Biokatalysatoren und ihre genetische Modifikation.- Strategien zur Anreicherung und Durchmusterung.- Entwurf von Anreicherungsverfahren entsprechend den Umweltquellen.- Mikrobiologische Anreicherungs- und Selektionsverfahren.- In Situ-Anreicherung vor Isolation.- Labormäßige Mikrokosmen und Bodensäulen.- Labormäßige Flüssigkulturverfahren.- Genetische Ansätze zur Isolation von Biokatalysatoren für biologische Umweltverfahren.- Genetisch hergestellte Mikroben.- Einsatz von GEM bei der Behandlung toxischer Umweltchemikalien.- Natürliche oder genetisch manipulierte Biokatalysatoren zur Eindämmung von Verunreinigungen.- Weiterführende Literatur.- Organische Schadstoffe.- 5 Der Kohlenstoffkreislauf und xenobiontische Verbindungen.- Einbringung exogener organischer Materialien in die Umwelt.- Die Rolle natürlicher Mikrobengemeinschaften.- Das Schicksal organischer xenobiontischer Verbindungen in der Umwelt.- Biologischer Abbau.- Organische Halogen Verbindungen in der natürlichen Umwelt.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 6 Biologischer Abbau organischer Verbindungen.- Biologischer Abbau xenobiotischer Verbindungen.- Die Biochemie der Aufspaltung der Kohlenstoff-Halogen-Bindung.- Mikrobielle Dehalogenasen.- Oxygenoly tische Dehalogenierung.- Reduktive Dehalogenierung.- Hydrolytische Dehalogenierung.- Abbau von Haloalkoholen.- Ligninasen.- Biochemie der Entgiftung organischer Quecksilberverbindungen.- Ausnutzung der biochemischen Vielseitigkeit von Mikroorganismen.- Literatur.- 7 Der Einsatz von Biotechnologien bei der Behandlung von organischen Stoffen.- Biotechnologien zur Verhinderung von Umweltverschmutzung durch giftige organische Verbindungen.- Behandlung kommunaler Abwässer.- Biotechnologien zur Beseitigung von Umweltverschmutzungen durch toxische organische Verbindungen.- Bodenbehandlung.- Grundwasserrehabilitation.- Luftbehandlung.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- Nitrat- und Phosphatverunreinigungen.- 8 Stickstoff und Phosphor in der Umwelt.- Das Umweltverhalten von Stickstoff und Phosphor.- Umweltbedenken.- Eutrophierung.- Nitrat und Trinkwasserversorgung.- Methämoglobinämie (Blausucht).- Krebs.- Quellen und Belastungen.- Abwasser.- Landwirtschaftliche Zufuhren.- Verluste aus Weideflächen.- Verluste aus Ackersystemen.- Relative Bedeutung von Stickstoff- und Phosphatquellen.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 9 Beseitigung von Nitrat durch Mikroben.- Einführung.- Mikrobielle Entfernung von Nitrat aus Abfällen und Grundwasser: Biokatalysatoren und Mechanismen.- Denitrifizierung und denitrifizierende Bakterien.- Reaktionen und Enzymsysteme.- Chemolithotrophe Denitrifizierer.- Dissimilatorische Nitratreduktion.- Einflußfaktoren bei der Denitrifizierung.- Sauerstoff.- Energiequellen: Kohlenstoff und anorganische Verbindungen.- Temperatur und pH.- Inhibitoren.- Aufbereitungs verfahren.- Verfahren zur Denitrifizierung von Abwässern.- Konventionelle Behandlung.- Bakterielle Adsorption und Einfangung.- Bodenaufbereitungssysteme.- Bakterielle Gemeinschaften und Denitrifizierung.- Denitrifizierung von Trinkwasser.- Denitrifizierung von Grundwasser in situ.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 10 Makrophytensysteme zur Entfernung von Nitrat und Phosphat.- Einführung.- Konzepte und Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen.- Akkumulation von Schadstoffen durch Pflanzen.- Durch Bakterien unterstützte Zersetzung.- Organischer Kohlenstoff.- Stickstoff.- Physikalisch-chemische Prozesse.- Phosphat.- Pathogene Keime.- Planung und Betrieb künstlicher Feuchtgebiete.- Auswahl der Pflanzenart.- Substrat.- Beetgröße.- Art, Aufgabemenge und Verteilung des Abwassers.- Vorbehandlung.- Belastung und Verteilung des Abwassers.- Nachfolgender Betrieb.- Bewertung künstlicher Schilfbeete.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- Schwefel- und Stickstoffoxide.- 11 Der Einfluß von Schwefel und Stickoxiden auf die Umwelt.- Chemie des sauren Regens.- Quellen.- Reaktionen von Pflanzen auf SO2 und Nox.- Ansatzpunkte für Schädigungen.- Auswirkungen von SO2 auf das Wachstum von Pflanzen.- Saure Niederschläge, Bodenversauerung und Reaktionen zwischen Pflanzen und Boden.- Waldschäden.- Versauerung von Oberflächenwässern.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 12 Entschwefelung von Kohle und Öl.- Zusammensetzung und Aufbau von Kohlen.- Zusammensetzung und Aufbau von Ölen.- Mikrobielle Entfernung von anorganischem Schwefel aus Kohlen und Ölen: Organismen und Mechanismen.- Mechanismen der anorganischen Schwefeloxidation durch Thiobazillus.- Chemolithotrophe Bakterien und die Oxidation des anorganischen Schwefels.- Heterotrophe Bakterien und die Oxidation des anorganischen Schwefels.- Entfernung organischen Schwefels durch Mikroben aus Kohle und Öl.- Aerobe Entfernung organischen Schwefels.- Anaerobe Entfernung organischen Schwefels.- Allgemeine Überlegungen zur Entfernung organischen Schwefels durch Mikroben.- Einflußfaktoren bei der Entfernung von anorganischem Schwefel aus Kohle.- Kohleart, Schlammdichte und Teilchengröße.- Umwelt und Nährstoffbedingungen.- Einflußfaktoren bei der Entfernung des organischen Schwefels aus Kohle und Öl.- Verfügbare Reaktionsflächen.- Umwelt- und Nährstoffbedingungen.- Entschwefelungsverfahren.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- Metall- und Radionuklidverunreinigungen.- 13 Verbleib und Auswirkungen von Metallen und Radionukliden in der Umwelt.- Definitionen.- Umweltchemie.- Klassifizierung der metallischen Elemente.- Periodensystem.- Metallkationen vom Typ A oder B.- Wechselwirkungen zwischen Metallen und Teilchen.- Bildung von Kohlenstoffkomplexen.- Metalle in der Atmosphäre.- Metalle im Wasser.- Akkumuherte Elemente.- Recyclierte Elemente.- Eingefangene Elemente.- Metalle und ihre Mobilität in Böden.- Toxizität der Metalle.- Kreisläufe und Quellen der Metalle in der Umwelt.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 14 Biologische Behandlung von Metallen und Radionukliden.- Einführung.- Fällung von Schwermetallen und Radionukliden.- Biologische Umbildungen von Schwermetallen und Radionukliden.- Oxidierende Reaktoren.- Reduzierende Reaktionen.- Alkylierungsreaktionen.- Intrazelluläre Akkumulatoren.- Extrazelluläre Akkumulation.- Akkumulation durch Biopolymere.- Polysaccharidbiopolymere.- Polyphenolische Biopolymere.- Metallbindende Proteine.- Bindung durch Exoprodukte.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 15 Biotechnologien zur Entfernung und Rückgewinnung von Metallen und Radionukliden.- Biologische Verfahren auf nicht-lebender Basis zur Aufbereitung metallhaltiger Abwässer.- Prozeßtechnologien: Biosorbentien aus Mikroben und Algen.- Die Wirksamkeit nicht lebendiger mikrobieller Biosorbentien.- Prozeßtechnologie: Biopolymere und Sorption durch Exoprodukte.- Lebende biologische Verfahren zur Abtrennung von Metallen aus Abwässern..- Projektierte lebende Mikrobensysteme.- Immobilisierte wachsende oder ruhende Zellen.- Biologische Abwasserbehandlung.- Künstliche und natürliche Ökosysteme.- Literatur.- Weiterführende Literatur.- 16 Ausblick.
