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Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften

Lehrstuhl für Hydrologie - Prof. Dr. Stefan Peiffer

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Stimulierung der anaeroben Oxidation von Pyrit durch Aktivatoren unter neutralen pH-Bedingungen in Anwesenheit von Nitrat

FOR 580 PEI/1

Von 02/2010 bis 02/2013

Projektleiter: Stefan Peiffer
Mitarbeiter: Ruiwen Yan
Bewilligung: FOR 580 PEI/1 Forschergruppe etrap

Denitrifikation gekoppelt mit Oxidation des Pyrits wird als ein wichtiger Prozess in vielen Grundwasserleitern unter landwirtschaftlichen Flächen erachtet. Allerdings könnte rein chemische Reaktion zwischen Nitrat und Pyrit weder experimentell in dem natürlichen Sediment noch in marinem System stattfinden. Unser Verständnis über den Mechanismus dieses Redox-Prozesses in natürlichem Grundwasser System ist noch begrenzt. Basierend auf Theorien von mehreren Autoren wird die Stimulation des Prozesses durch Aktivatoren oder mikrobielle Katalysator zur Erklärung des Elektronen-Transfer zwischen Nitrat und Pyrit erwartet. Weil Fe(III) ein bekanntes Oxidationsmittel für Pyrit auch unter neutralen Bedingungen ist, wird angenommen, dass Fe(III) in Anwesenheit von Nitrat als ein wirksames Oxidationsmittel von Pyrit funktioniert. An der Oberfläche von Pyrit wird Fe(III) zu Fe(II) reduziert. Das reduzierte Fe(II) wird von Nitrat wieder zu Fe(III) oxidiert. Fe (III) wird in den Reaktor als chemischer Aktivator zugegeben. Durch Fe(II)/Fe(III)-Shuttle wird Elektronen zwischen Nitrat und Pyrit transportiert. Bakterien, wie Fe(II)-oxidierende oder Sulfid-reduzierende Bakterien sind experimentell nachgewiesen, kann die Denitrifikation und Pyritoxidation im Grundwasserleiter beschleunigen.

Das Ziel der Arbeit ist, unter kontrollierte Laborbedingungen Batch-Experimente durchzuführen, um den Mechanismus der anaeroben Oxidation von Pyrit und gekoppelt Denitrifikation im anoxischen Grundwassersediment zu verstehen. Batch-Versuche sind abiotisch und biotisch getrennt, damit reine chemische und mikrobielle Stimulation individuell beurteilt werden. Die effektivste Form von Fe (III) soll am Ende des Experiments gewählt und die Effekte der verschiedenen Mikroorganismen festgelegt werden.



Homepage: http://www.bayceer.uni-bayreuth.de/fg_ct/

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