. "Wir haben aus den USA verschiedene Päckchen mit gentechnologisch veränderten Bakterien zugeschickt bekommen, deren Einsatz zur mikrobiellen Reinigung unseres Grundwassers dringend empfohlen wird. Was halten Sie davon?" So lautete Anfang der 80er Jahre ein Hilferuf unserer Gesundheitsämter in Baden-Württemberg an Mitglieder der Fakultät fiir Biologie an der Universität Tübingen. Wir sprachen uns gegen eine un kontrollierte Freisetzung dieser Organismen aus, die über neuartige Eigenschaften verfüg ten und über deren Verhalten im Freiland wenig bekannt war. Dieser Vorgang schärfte aber in der Fakultät das Bewußtsein für die Problematik des mikrobiellen Schadstoffab baus. Eine Ringvorlesung im Studium Generale im WS 1983 über "Boden, Wasser, Luft" war die erste Initiative, der weitere folgen sollten, die auch zu dem hier vorliegenden Buch geführt haben. Tatsächlich eröffnen neue Methoden und theoretische und praktische Ansätze der Biotechnologie zusätzliche Möglichkeiten auf diversen Feldern menschlicher Aktivitäten. Eine Anwendung dieser Methoden erfordert gleichzeitig aber auch das Nachdenken über mögliche Folgen: die Ansätze sollten bewertet, und ein Vergleich und ein Abwägen von Nutzen und Schaden gegenüber herkömmlichen Verfahren muß durchgeführt werden.

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Inhaltsangabe1 Einführung.- 1.1 Umweltbiotechnologie als Gegenstand interdisziplinärer Begleitforschung.- 1.1.1 Biotechnologie zur Verringerung von Umweltbelastungen.- 1.1.2 Ausgangspunkte für die Begleitforschung zum mikrobiellen Schadstoffabbau am Zentrum für Ethik in den Wissenschaften.- 1.1.3 Expertenkolloquium zum mikrobiellen Schadstoffabbau.- 1.1.4 Konzeption und Ziele des Publikationsprojektes.- 1.1.5 Aufbau der Publikation.- 1.1.6 Ausblick.- 1.1.7 Anmerkungen.- 1.1.8 Literatur.- 2 Modelle für das Verhalten organischer Schadstoffe im Untergrund.- 2.1 Beispiele für die Untersuchung und Beschreibung komplexer Prozesse in Umweltsystemen.- 2.2 Auswirkung der Lösungs- und Desorptionskinetik auf die Bioverfügbarkeit organischer Schadstoffe.- 2.2.1 Bioverfügbarkeit.- 2.2.2 Nicht-Gleichgewichtstransport.- 2.2.3 Sorption hydrophober organischer Schadstoffe in Böden und Sedimenten.- 2.2.4 Desorptions- und Lösungskinetik von Schadstoffen.- 2.2.5 Zusammenfassung.- 2.2.6 Literatur.- 2.3 Strömungs- und Transporteigenschaften des Untergrundes und ihre Bedeutung für den mikrobiellen Schadstoffabbau.- 2.3.1 Maßgebliche Gleichungen für den Stofftransport im Grundwasser.- 2.3.2 Die Wirkung der Dispersion.- 2.3.3 Die Wirkung der räumlich variablen Durchlässigkeit.- 2.3.4 Strömung und Transport in Systemen mit mehreren mobilen Phasen.- 2.3.5 Zusammenfassung und Schlußfolgerungen.- 2.3.6 Notation.- 2.3.7 Zitate und Hinweise zu einführender Literatur.- 2.4 Chemische Reaktionen organischer Schadstoffe in der Umwelt.- 2.4.1 Reaktionen mit nukleophilen Spezies.- 2.4.2 Oxidations- und Reduktionsreaktionen.- 2.4.3 Schlußbemerkungen.- 2.4.4 Begriffe und Definitionen.- 2.4.5 Literatur.- 3 Die mikrobielle Umsetzung von Schadstoffen.- 3.1 Forschungsansätze und Methoden der Mikrobiologie.- 3.2 Anaerober Abbau organischer Schadstoffe.- 3.2.1 Prinzipien des anaeroben Abbaus.- 3.2.2 Aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe.- 3.2.3 Aliphatische und aromatische halogenierte Verbindungen.- 3.2.4 Abbau von Ether-Verbindungen.- 3.2.5 Abbau von Stickstoff-Alkyl-Verbindungen.- 3.2.6 Schlußbemerkungen.- 3.2.7 Definitionen.- 3.2.8 Literatur.- 3.3 Grundlegende Aspekte des bakteriellen Abbaus von Chloraromaten.- 3.3.1 Was kann Abbau bedeuten?.- 3.3.2 Wie kommt man zu den Verwertern?.- 3.3.3 Die Abbauwege.- 3.3.4 Vergleich zwischen Enzymen und Genen des Catechol- und des Chlorcatecholabbaus.- 3.3.5 Literatur.- 3.4 PAK-Abbau und Freisetzung von Metaboliten.- 3.4.1 Abbauwege.- 3.4.2 Bildung und Freisetzung von Metaboliten.- 3.4.3 Zusammenfassung und Schlußfolgerungen.- 3.4.4 Literatur.- 3.5 Plasmide für die Resistenz gegen Schwermetalle in Alcaligenes eutrophus.- 3.5.1 Zur Biologie schwermetallresistenter Bakterien der Gattung Alcaligenes,.- 3.5.2 Die Organisation der plasmidcodierten Schwermetallresistenz bei Alcaligenes eutrophus CH34,.- 3.5.3 Kationenefflux und die Fällung von Schwermetallen.- 3.5.4 Anwendungsperspektiven für Schwermetall-Biosensoren.- 3.5.5 Zusammenfassung.- 3.5.6 Anmerkungen.- 3.5.7 Literatur.- 3.6 Notwendigkeit und Praxisrelevanz der physiologischen Charakterisierung von Biozönosen kontaminierter Standorte.- 3.6.1 Begriffe und Konzepte der mikrobiellen Ökologie.- 3.6.2 Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften.- 3.6.3 Notwendigkeit der physiologischen Charakterisierung von Standortpopulationen.- 3.6.4 Praxisrelevanz der physiologischen Charakterisierung von Standortpopulationen.- 3.6.5 Grenzen und Möglichkeiten bei der Erfassung mikrobieller Lebensgemeinschaften.- 3.6.6 Schlußfolgerungen.- 3.6.7 Literatur.- 3.7 Kommentar zu limitierenden Faktoren des PAK-Abbaus.- 3.7.1 Limitierte biotische Faktoren.- 3.7.2 Chemische und physikalische Faktoren.- 3.7.3 Schlußfolgerungen.- 3.7.4 Literatur.- 3.8 Mobilität von Genen für den Abbau halogenierter Aromaten in Klärfloren.- 3.8.1 Problemstellung.- 3.8.2 Konstruktion einer spezifischen Genprobe für die Halogenbenzol-Dioxygenase.- 3.8.3 Untersuchung des Gentransfers in Mischkulturen.- 3.8.4 Verhalten