Forscher wollen Bakterien einsetzen, um Abwasser von PFAS zu reinigen.

PFAS ist eine große Gruppe menschengemachter Fluorstoffe, die sich in Böden und Gewässern ausgebreitet haben. Viele dieser Stoffe sind aufgrund der starken chemischen Bindungen zwischen Kohlenstoff und Fluor äußerst schwer abzubauen. Heute können PFAS beispielsweise mithilfe von Aktivkohle und Membranfiltration aus Wasser entfernt werden. Diese Verfahren bauen die Stoffe jedoch nicht unbedingt ab, sondern sammeln sie in Filtern oder konzentrierten Restprodukten, die anschließend entsorgt werden müssen. Darüber hinaus können Arzneimittelrückstände und andere umweltfremde Stoffe die herkömmlichen Reinigungsprozesse passieren und in die Gewässer gelangen. Forscher des Instituts für Bio- und Chemieingenieurwesen der Universität Aarhus wollen daher untersuchen, ob Bakterien dabei helfen können, mehrere Arten von Schadstoffen in ein und demselben Reinigungsprozess abzubauen. Dafür haben sie von der Dänischen Stiftung für unabhängige Forschung 7,2 Millionen Kronen bewilligt bekommen. Ziel ist es, eine neue Methode zu entwickeln, bei der die natürliche Fähigkeit der Bakterien genutzt wird, chemische Verbindungen zu produzieren, die verschiedene Schadstoffe abbauen können – darunter PFAS, Arzneimittelrückstände und Stickstoff. Das teilt die Universität Aarhus in einer Pressemitteilung mit. „Wir wollen einen Prozess entwickeln, bei dem Bakterien die chemischen Stoffe produzieren, die Schadstoffe abbauen sollen, deren Entfernung der herkömmlichen Abwasserreinigung Schwierigkeiten bereitet. PFAS sind ein wichtiges Ziel, aber wir wollen auch untersuchen, ob sich die Methode zum Abbau von Arzneimittelrückständen und anderen umweltfremden Stoffen einsetzen lässt“, sagt Professor Barth F. Smets, der das Projekt leitet. **Bakterien sollen die chemische Arbeit übernehmen** Wenn bestimmte Bakterien Stickstoffverbindungen umsetzen, produzieren sie reaktive Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen, auch ROS und RNS genannt. Diese Verbindungen können mit anderen Molekülen reagieren und deren chemische Struktur verändern. Professor Barth F. Smets hat bereits zuvor nachgewiesen, dass Bakterien diese Verbindungen produzieren. Außerdem hat Assistenzprofessor Zongsu Wei gezeigt, dass reaktive Stickstoffverbindungen den PFAS-Stoff PFOA in einem chemischen Laborsystem abbauen können. Nun wollen die Forscher versuchen, die beiden Prozesse miteinander zu verbinden. „Wir wissen, dass Bakterien die reaktiven Verbindungen produzieren können, und wir haben gezeigt, dass diese Verbindungen PFOA in einem chemischen System abbauen können. Es wird schwierig sein, mithilfe von Bakterien die erforderlichen Bedingungen zu schaffen – und genau das ist die größte wissenschaftliche Herausforderung des Projekts“, sagt Zongsu Wei. **Aufbau auf bestehenden Reinigungsprozessen** Die Forscher wollen außerdem erfassen, welche Stoffe beim Abbau entstehen, um zu untersuchen, ob der Prozess potenziell schädliche Rückstände hervorbringt. Langfristig hoffen sie, die Technologie in bestehende Kläranlagen integrieren zu können, wo die Methode möglicherweise den Bedarf an energieintensiveren chemischen Reinigungsverfahren verringern kann. „Wenn wir erfolgreich sind, können wir eine neue und ressourceneffizientere Methode zum Abbau von PFAS und anderen schwer abbaubaren Umweltgiften entwickeln. Zunächst müssen wir jedoch zeigen, dass die Bakterien genügend reaktive Verbindungen produzieren können, damit der Prozess effizient funktioniert“, sagt Zongsu Wei.