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Kap. 11

Umweltbiotechnologie

Umweltbiotechnologie

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D. S.
Étudier
D. S.
Diese Lernkarten behandeln den Stickstoffkreislauf und dessen Bedeutung für die Umwelt, insbesondere im Kontext von Kläranlagen und Landwirtschaft. Sie beleuchten Themen wie Nitrifikation, Denitrifikation, Ammoniakemissionen und die Rolle von Bakterien wie Nitrifikanten und Denitrifikanten. Die Karteikarten sind ideal für Studierende und Umweltinteressierte, die sich mit den Prozessen des Stickstoffkreislaufs und deren Auswirkungen auf die Ökosysteme vertraut machen möchten.
Cartes-fiches
19
Utilisateurs
3
Langue
Allemand
Catégorie
Histoire naturelle
Niveau
Autres
Créé / Mis à jour
22.11.2016 / 10.12.2018
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Cartes-fiches

was sind Denitrifikanten?

Stöchiometrische Formel

5 C6H12O6 + 24 NO3- => 24 HCO3- + 6 CO2 + 18 H2O + 12 N2

  • = dissimilatorische Nitratreduktion
  • Nitrat dient als Wasserstoffakzeptor unter anaeroben Bedingungen
  • erfolgt nur bei Sauerstoffmangel (z.B. hohe Wasserstoffsättigung im  Boden)

was passiert bei der Ammonifikation?

  • Freisetzung von Ammonium aus organischem Material durch Desaminierung (Abspaltung einer Aminogruppe)

wie scheiden MMensch und Tier Stickstoff aus?

H2N-CO-NH2 + 3 H2O => Urease => 2 NH4+ + 2 OH- + CO2

  • Ausscheidung über NIere als Harnstoff CO(NH2)2
  • Urease baut Harnstoff zu Ammoniak ab

Vergleich Ammonium, Nitrit und Nitrat... (k.A. ob das wichtig ist)

Bild

was tun Anammoxbakterien?

Stöchiometrie

NO2- + NH4+ => N2 + 2 H2O

Abbau von giftigem Stickstoffdioxid (NO2-)

  • haben spezielles Zellorganell: Anammoxosom
  • Anammoxverfahren für Abwasserreinigung attraktiv:
    • weniger Biomasse
    • vollständige Stickstoff-Elimination
    • weniger Sauerstoffeintrag

wie wirkt Überdüngung mit Stickstoff auf die Umwelt? (7)

  • Emission von N2O => Zerstörung Ozonschicht
  • Überdüngung der Wälder
  • Nitratbelastung des Grundwassers
  • Eutrophierung von Gewässern
  • Korrosionsschäden
  • Überdungung Magerwuesen
  • sauerer Regen

warum leisten Ammoniakemissionen in der Luft einen Beitrag zum saueren Regen? ist ja eine BAse...

???

welche Oxidationszahlen hat Stickstoff im Ammonium, im Lachgas, im Nitrat?

???

Wie verändert sich der pH-Wert eines Abwassers tendenziell, wenn der Stickstoff möglichst vollständig entfernt werden soll und dazu mittels Belüftung zuerst nitrifiziert und anschliessend das Nitrat denitrifiziert wird?

Ist eine Nitrifikation mit anschliessender Denitrifikation auf einer Kläranlage sinnvoll?

???

Oxidation organischer Verbindungen im Abwasser:

Auf Kläranlagen werden gelöste organische Verbindungen zu CO2 und Wasser oxidiert. Welche Luftmenge in Normlitern [Nl] wird benötigt, um die organischen Schmutzstoffe eines Menschen (50 g C pro Tag) im Abwasser durch Oxidation vollständig abzubauen?

Definition Normliter [Nl]: [Nl]: T = 273,15 K,  0 °C, p = 101.325 N/m² = 1013,25 hPa =  1013,25 mbar

???

Nitrifikation auf der Kläranlage:

Auf Kläranlagen möchte man zudem Ammonium (aus Harnstoff im Urin) wegen dessen Fischtoxizität in Nitrat überführen. Welche Luftmenge [Nl] wird benötigt, um zusätzlich den Stickstoff im Abwasser eines Menschen (14 g N pro Tag) vollständig zu nitrifizieren?

???

Étudier