DE2533775B2 - Verfahren zum beschleunigten, mikrobiologischen abbau von offenen und latenten veroelungen - Google Patents

Description

Verolungen, d h das Austreten von Mineralöl und seiner Verarbeitungsprodukte (weiter im Text zusammenfassend Kohlenwasserstoffe genannt) in die Umwelt, finden durch naturliche Vorgange und durch den Menschen geschaffene Gegebenheiten statt Mit der Zunahme des Mineralolverbrauchs ereignen sich artifizielle Verolungen mit zunehmender Häufigkeit Unfälle, die zu Verolungen fuhren, gefährden durch die Anhäufung von Kohlenwasserstoffen die Unversehrtheit der Biotope des Meeres und seiner Küsten, Seen und Wasserstraßen sind gefährdet, die Brauchbarkeit des Grundwassers des Festlandes wird eingeschränkt

Im Meer und auf den Binnenseen breiten sich Kohlenwasserstoffe auf der Wasseroberflache in Windrichtung aus Dies fuhrt in Küstennahe zu Strand-, Ufer- und Wattverolungen Auf dem Festland dringen die Kohlenwasserstoffe in den Untergrund ein und lagern sich auf dem Kapillarsaum des Grundwassers ab

Überall dort, wo austretende Kohlenwasserstoffe leicht zugänglich sind, werden sie als umweltgefährdende Stoffe vom Menschen erkannt und bekämpft Die technischen Möglichkeiten des Menschen bei der Bekämpfung von offenen Verolungen werden durch den naturlichen Abbau der Kohlenwasserstoffe durch Bakterien unterstutzt Kohlenwasserstoffe werden von ubiquitar in der Natur verbreiteten, olabbauenden Bakterien remineralisiert Dieser bakterielle Abbau ist an das Vorhandensein von Sauerstoff gebunden

Nun gibt es Verolungen des Untergrundes und des Strandes, die — wenn auch als solche erkannt — einerseits ζ Z nicht oder nur ungenügend bekämpft werden können, andererseits aber auch nicht mikrobiell abbaubar sind Diese latenten Verolungen stellen fur Jahrzehnte eine potentielle Gefahr fur das Grundwasser — und, auf Grund sekundärer Verolungen, auch eine Gefahr fur die Strande dar Durch das Absinken der Kohlenwasserstoffe von der Oberflache in die tiefen Schichten des Untergrundes und des Strandes, ist der Sauerstoff der begrenzende Faktor fur den natürlichen Abbau geworden Die Ursache fur die Sauerstoffverarmung ist der Sauerstoffverbrauch des mikrobiellen Kohlenwasserstoffabbaus Die Geschwindigkeit der Remmeralisation der abgesenkten Kohlenwasserstoffe wird durch die Nachdiffusion des Sauerstoffs bestimmt.

Em Verfahren, das den naturlichen Abbau von Kohlenwasserstoffen in sauerstoffarmen Bodenschichten durch die künstliche Nachlieferung von Sauerstoff aufrechtzuerhalten und zu fordern in der Lage ware,

wurde von großer Bedeutung fur die umweltfreundliche Bekämpfung von latenten Verolungen sein

Darüber hinaus sollte das Verfahren ermöglichen, offenen Verolungen mit einer neuen Bekampfungstaktik zu begegnen Es sollte gest ^ren, eine oberflächliche Verolung rasch der optischen Wahrnehmung (wichtig fur Badestrande wahrend der Hauptsaison) zu entziehen, um sie dann mit Hilfe des neuen Verfahrens als latente Verolung zu btNaaipfen

Es ist bereits bekannt, daß die biologisch unbedenklichste Form der Bekämpfung von offenen Verolungen — überall dort, wo es die Umstände erlauben — die mechanische Entfernung ist Im unruhigen Wasser oder bei dünnen ölschichten wird der Einsatz von Tensiden eine Dispergierung der Kohlenwasserstoffe erlauben Dispergierte Kohlenwasserstoffe werden durch den natürlichen Abbau beschleunigt remineralisiert Hierbei sind Tenside mit hydrolysierbaren Gruppen, die Phosphor und Stickstoff enthalten, als gleichzeitige Mineralstofflieferanten von Vorteil Um auch einen Sauerstoffmangel ausschließen zu können, ist die Verwendung von Oxiden vorgeschlagen worden Mechanisch entfernte Kohlenwasserstoffe werden aufgearbeitet, deponiert oder verbrannt. Schwimmfähige Bindemittel können Kohlenwasserstoffe adsorbieren und somit mechanisch entfernbar machen

Kohlenwasserstoffe, die in den Untergrund eingedrungen sind — und damit eine latente Verolung darstellen, — ließen sich bisher nur mechanisch entfernen Es ist dazu immer notwendig, das kohlenwasserstoffgetrankte Erdreich auszuheben, um es dann zu bearbeiten Versuche, mit Hilfe von Brunnen eine latente Verolung zu einer offenen zu machen, sind nur in Ausnahmefallen erfolgreich gewesen

Es wurde nun gefunden, daß eine wäßrige Wasserstoffperoxid jng die Nachlieferung des Sauerstoffs zur Forderung des mikrobiellen Kohlenwasserstoffabbaus einer latenten Verolung übernimmt Am Kohlenwasserstoffabbau sind in der Regel nur aerobe Bakterien beteiligt Diese Bakterien enthalten konstruktiv ein Enzym, das in der Lage ist, Wasserstoffperoxid zu ersetzen Dieses Enzym, die Katalase, zerlegt Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser Da jedoch das Enzym durch höhere Konzentrationen von Wasserstoffperoxid selbst inaktiviert wird, ist es notwendig, nur verdünnte Losungen am Wirkort einzusetzen. Der aus dem Wasserstoffperoxid entwickelte Sauerstoff vermag den bakteriellen Abbau dort zu fordern, wo Sauerstoff ein abbaubegrenzender Faktor geworden ist Auf Grund seiner Eigenschaft, ein Sauerstofftrager in flussiger Form zu sein, vermag eine wäßrige Losung von Wasserstoffperoxid dem Weg einer latenten Verolung zu folgen In der Abbauzone unverolzer — verölter L ntergrund, wird das Wasserstoffperoxid von den stets vorhandenen — und in der Abbauzone — vermehrt vorhandenen Baktenenkatalase zersetzt. Es fordert damit das bakterielle Wachstum auf Kohlenwasserstoffen an unbelufteten Stellen und bewirkt damit einen natürlichen Abbau.

Die Kohlenwasserstoffe einer latenten Verolung liegen je nach der Porosität des Mediums fein verteilt vor. Diese feine Verteilung im porösen Medium ist der Dispergierung der Kohlenwasserstoffe im Wasser vergleichbar Sie fuhrt zu einer Vergrößerung der zuganglichen Oberflacne Sobald der abbaubegrenzende Sauerstoffmangel behoben ist, werden die vorhandenen Kohlenwasserstoffe rasch bakteriell verwertet

Wasserstoffperoxid wird jedoch auch von Schwerme-

fallen und Schwermetallsalzen katalytisch zersetzt. Da beides im Untergrund vorhanden ist, ist eine Verlustrate an verfügbarem Wasserstoffperoxid bis zum Wirkort einzukalkulieren. Am Wirkort sollte die Konzentration einer 0,1 bis 10%igen Wasserstoffperoxidlösung entsprechen.

Die leichte Zersetzlichkeit des Wasserstoffperoxids durch Bodenbestandteile stellt einen Vorteil dar. Die Zersetzung sichert dem Wasserstoffperoxid nur eine sehr begrenzte Wirkungsdauer zu. Dies stellt sicher, daß Wasserstoffperoxidlösungen nicht in unerwünschte Räume abfließen. Da die Zersetzungsprodukte selbst harmlos sind, ist die Anwendung umweltfreundlich.

Wasserstoffperoxidlosungen stellen daher unter der Kontrolle von Fachleuten keine Gefahr für Mensch und Umwelt dar. So ist es möglich, verdünnte Wasserstoffperoxidlösungen auch an solch exponierten Stellen, wie Badestrände und Trinkwassereinzugsgebiete, zu verwenden.

Latente Verölungen waren bisher eine große Gefahr. Die Bekämpfungsmaßnahmen ziehen darauf ab, sie möglichst durch rasches Handeln zu vermeiden. Dies ändert sich durch das neue Verfahren nicht. Jedoch ist die Palette der Bekämpfungsmöglichkeiten größer geworden. Es bietet sich jetzt auch die Gelegenheit, — in ganz bestimmten Situationen — bewußt eine latente Verölung zuzulassen oder herbeizuführen, um die Belästigungen oder die Gefahren einer offenen Verölung zu vermeiden.

In gewissen, nährstoffarmen Böden und Sanden besteht die Möglichkeit, daß nicht nur Sauerstoff ein abbaubegrenzender Faktor ist. In diesen Fällen ist es angebracht, der Sauerstoffperoxidlösung stickstoff- und phosphorhaltige Nährsalze zuzufügen.

Dieses Verfahren zur Beseitigung offener und latenter Verölungen ist auf dem Festland und an den Küsten und Stränden der Seen und Meere anwendbar.

Claims (3)

1. Patentansprüche

   1 Verfahren zum beschleunigten, mikrobiologischen Abbau von offenen und latenten Verolungen durch die Zufuhr von Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein flussiger Sauerstoff trager verwendet wird
2. 2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flussiger Sauerstofftrager eine wäßrige Wasserstoffperoxidlosung von 0,1 bis 10% verwendet wird
3. 3 Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sauerstofftrager stickstoff- und phosphorhaltige Nahrsalze zugefugt werden