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Baustoffkennwerte
Baulexikon


Stoffkreisläufe bei der Einwirkung von Mikroorganismen 1984 - Peter Rauch -

2.4. Der Kreislauf des Phosphors

Zahlreiche Pilze und Bakterien können organische Phosphorverbindungen abbauen. Die Mikroorganismen bilden organische Säuren die das Tricalciumphosphat lösen können. Die Bildung von Ammonium-Verbindungen ermöglicht dies auch. Nach HEINEN (1962,1965) kann in Bakterien die Phosphorsäure teilweise durch Kieselsäure. ersetzt werden und zum Teil deren Funktion übernehmen. Die Veratmung von Glucose ist demnach auch mit Silikat möglich. Bakterien können somit auch den Siliziumstoffwechsel beeinflussen.

2.5. Kreislauf des Eisens

Die Bakterien können in großen Umfang Eisen (II)- zu Eisen (III)-Verbindungen oxydieren, um somit mit der gewonnenen Energie Kohlendioxid zu reduzieren.

Fe2+ ---> + Fe3+ + e +11,5 kcal

Die Energiegewinnung ist nicht sehr hoch, daher kann es zu einer größeren Ablagerung von Eisenhydrat kommen. So müssen nach STAREY (1945) 28o g Ferrooxid von den Eisenbakterien oxidiert werden, um 1 g Zellsubstanz zu bilden.
"Besonders interessant ist Thiobacillus ferrooxidans, der bei saurer Reaktion Ferro- zu Ferriverbindungen oxydiert. Dieser azidophile Organismus ist obligat chemoautotroph. Seine Bedeutung besteht vor allem darin, daß er in saurem Milieu, in dem keine Autooxydation des Eisens möglich ist, Ferroverbindungen oxydieren vermag."(/2/S. 147)

Die Chemoautotrophie der Gallionella ferruginea, der sich am. besten in kühlen Gewässern entwickelt, ist nach SCHLEGEL (1972) noch nicht mit Sicherheit nachgewiesen. Am weitesten verbreitet sind Leptothrix ochracea und Crenothrix polyspora die fakultativ chemoautotroph sein könnten (STARKEY 1945) und können dementsprechend auch organische Stoffe wie Pepton verwenden.

Neben den schon genannten Bakterien gibt es noch einige andere, die der Familie der Siderocapsaceae zugeordnet werden. Auch einige Pilze vermögen Eisen und Mangan (SCHWEISFURTH 1969) zu oxidieren. Eisenbakterien kommen im Süßwasser, Brunnen, Quellen, Moorbächen, Sümpfen, Teichen und in Wasserleitungen vor.

"Enthält das Wasser kleine Mengen von Ferrosalzen, so können sich in den Rohren Eisenbakterien ansiedeln und diese durch die ständige Abscheidung von Eisenoxidhydrat mit der Zeit völlig verstopfen."(/2/S.148)

"Die Eisenbakterien benötigen zu ihrer Entwicklung normalerweise Eisen (II)-Salze, Sauerstoff und Kohlendioxid. Bei alkalischer Reaktion geht unter diesen Bedingungen aber auch die rein anorganische Oxydation von Eisen(II) zu Eisen (III) leicht vonstatten. Die biologische und chemische Oxydation von Eisen (II)-Verbindungen können also nebeneinander erfolgen. Das Eisen befindet sich meist als Fe(HCO3)2 im Wasser gelöst."(/2/ S.148)

"Ähnlich wie beim See-Eisenerz dürfte auch bei der Entstehung von Sumpferz (Raseneisenstein) Bakterien mitwirken. So sind überall dort, wo sich Sumpferz bildet, fadenförmige Eisenbakterien aus der Gattung Leptothrix und Crenothrix vorhanden (KUSNEZOW et. al .1965), die in der Lage sind, Ferroverbindungen zu Ferriverbindungen zu oxydieren."(/2/ S.161)

Die Bakterien Gallionella ferruginea, Gallionella filamenta, Metallogenium personatum, Leptothrix ochracea, Toxothrix trichogenes u.a. sind in der Lage Eisenhydroxid in schwach sauren Mooren (pH 6,05 - 6,25) zu bilden DUBININA und DERJUGINA (1972). Die Mikroflora eines sauren Flachmoores (pH 2,8 - 5,5) bestand nur aus Stäbchen (wahrscheinlich Thiobacillus ferroxidans.(/2/ S.161)

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Autor:
Faching., Dipl.-Ing.oec., Dipl.-Betrw.(FH), Ing. Peter Rauch Ph.D.
Peter Rauch Ph.D.
Dipl.-Ing.oec.,Ing.oec., Ing.

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