Die Bedeutung von Biofilmen und Flocken für die Nitrifikation in aquatischen Biotopen

Biofilme und Flocken gelten neben Sedimenten als Zentren des mikrobiellen Stoffumsatzes in aquatischen Biotopen. Fur ihre Entstehung sind extrazellulare polymere Substanzen (EPS), die von zahlreichen Mikroorganismen in erheblichen Mengen ausgeschieden werden, von groser Bedeutung. Sie dienen als Kittsubstanzen und fuhren zur Bildung schleimiger Aggregate, die sich leicht an Oberfachen anheften. Durch Sekundarbesiedlung dieser Matrix kommt es schnell zur Ausbildung vielfaltiger, mikrobieller Lebensgemeinschaften, die in der Lage sind, eine breite Palette von Substraten in komplexen Metabiosen sehr effizient umzusetzen. Ein klassisches Beispiel dafur, wie die Leistungsfahigkeit solcher Lebensgemeinschaften praktisch genutzt werden kann, ist der Einsatz naturlicher oder kunstlicher Biofilme bzw. Flocken in der Abwasseraufbereitungtechnik. Nitrifizierende Bakterien spielen dabei schon seit langer Zeit eine wichtige Rolle. Die an diesem Prozes beteiligten Organismen sind in der Lage, das teilweise in grosen Mengen anfallende Ammonium zu beseitigen, und sie leisten durch die Umwandlung des toxischen Ammoniaks in Nitrat auch einen wichtigen Beitrag zur moglichen Stickstoffeliminierung durch Denitrifikation. In den folgenden Kapiteln werden einige Aspekte der Nitrifikation in Biofilmen und Flocken naher betrachtet. Dabei wird in erster Linie auf die zur Zeit vorliegenden Erkenntnisse uber naturliche Systeme eingegangen.