Bachelorarbeit

Der Einfluss von Arsen auf die Eisenmobilisierung über Schwefel-Elektronen-Shuttling durch S.deleyianum

Anja Schnell (11/2012-09/2013)

Betreuer: Britta Planer-Friedrich, Regina Lohmayer

Sulfurospirillum deleyianum ist als schwefelreduzierendes Bakterium in der Lage, Fe(III) indirekt über ein Schwefel-Elektronen-Shuttling zu reduzieren und eventuell sogar in der Lage Arsenat als Elektronenakzeptor zu verwenden. Daher könnte es zur Freisetzung von Arsen beitragen, das an die Oberflächen von Eisenoxiden gebunden ist. Mikrokosmos-Experimente wurden mit S. deleyianum in Ab- und Anwesenheit von Thiosulfat und Ferrihydrit durchgeführt. Den Bakterien stand Formiat als Elektronendonor, Acetat als Kohlenstoffquelle, Cystein als Schwefelquelle und entweder Arsenit, Arsenat oder Monothioarsenat als Elektronenakzeptor zur Verfügung. Die Proben wurden sowohl auf Cystein mittels HPLC, auf Eisen und Sulfid mittels Photometrie als auch auf Änderungen der Arsen- und Schwefelspezies mittels IC ICP MS untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass Fe(III) in Anwesenheit von Arsen zwar vollständig reduziert wurde, die Zugabe von Arsen als einzigem Elektronenakzeptor aber zu keinem signifikanten Wachstum von S. deleyianum führte. Auch kam es trotz des Vorhandenseins von Arsen und Sulfid zu keiner signifikanten Bildung von Thioarsenaten. Daher konnte ihre Rolle als potentielles Sulfid-Reservoir alternativ zur FeS-Ausfällung nicht bestätigt werden. Im Bezug auf die Analyse der Arsen-Gesamtgehalte waren, mit einer Mobilisierung von Arsen für den Arsenit Ansatz und einer Festlegung von Arsen für den Arsenat-Ansatz, deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Ansätzen zu erkennen. Dennoch ließen die Spezies Daten, aufgrund der Ähnlichkeit in der Arsen-Speziierung, eine Übertragung bekannter Mobilisierungs- und Sorptionstheorien nicht zu. Es bedarf deshalb weiterer Experimente, um die Versuchsbedingungen anzupassen und ein besseres Verständnis der ablaufenden Prozesse zu gewinnen.