Biotechnologie zur Umweltentlastung

Biotechnologische Verfahren nehmen einen wichtigen Platz bei der Entlastung der Umwelt ein. Die natürlichen Prozesse der Selbstreinigung sowie deren zielgerichtete Nutzung und Beeinflussung stehen im Mittelpunkt dieses Lehrbuches. Die präventive Anwendung biotechnologischer Prozesse in Produktionslinien sowie ökologische Gesamtbilanzen gewinnen zunehmend an Bedeutung.

1 Umweltbiotechnologie: Eine Fachdisziplin im Wandel.- 2 Geschichte des Fachgebietes.- 3 Allgemeine Grundlagen.- 3.1 Probengewinnung.- 3.2 Visuelle Beobachtungen und Mikroorganismen-Isolation.- 3.3 Zuordnung und Identifikation von Mikroorganismen.- 3.4 Wachstum und Kultivation von Mikroorganismen.- 3.5 Kultivierungsverfahren in flüssigen Medien.- 3.6 Bioreaktoren für feste Stoffe.- 3.7 Zusammenstellung: Parameter zur Charakterisierung des Zellwachstums.- 3.8 Enzyme und enzymatische Reaktionen.- 3.9 Anpassung der Mikroorganismen an nicht-optimale Lebensbedingungen.- 3.10 Mikroorganismen in komplexen Systemen.- 4 Standardverfahren der Umweltbiotechnologie.- 4.1 Aerobe biologische Abwasserreinigung.- 4.2 Anaerobe Abwasserreinigung.- 4.3 Biologische Verfahren zur Reinigung von Gasen.- 5 Bioremediation und natürlicher Abbau und Rückhalt (natural attenuation).- 5.1 Grundlagen der biotechnologischen Verfahren zur Sanierung von Altlasten.- 5.2 Phytoremediation.- 5.3 Mikrobielles Leaching und Sanierung anorganisch belasteter Böden und Sedimente.- 6 Nutzung biotechnologischer Prinzipien bei komplexen Entsorgungs- und Sanierungsaufgaben.- 6.1 Altholzentsorgung durch Kompostierung.- 6.2 Nachhaltige biologische Sanierung TNT-kontaminierter Bodenmaterialien.- 7 Prävention durch biotechnologische Prozessschritte und -verfahren.- 7.1 Einführung.- 7.2 Fallbeispiel 1: Enzymatische Herstellung von 7-Aminocephalosporansäure.- 7.3 Fallbeispiel 2: Möglichkeiten der Prävention bei der biotechnologischen Zitronensäuresynthese.- 7.4 Fallbeispiel 3: Mikrobiologisch hergestellte 2-Oxocarbonsäuren als Synthesebausteine für neue Heterocyclen.- 7.5 Bewertung der Umweltverträglichkeit von biotechnologischen Prozessen: Biotechnologie für die Umwelt.- 8 Ausblick.- 9 Monographien undLehrbücher.- 10 Auswahl europäischer Umweltforschungseinrichtungen mit biotechnologischer Kompetenz.- 10.1 Außeruniversitäre Forschung in Deutschland.- 10.2 Universitäre Forschung in Deutschland.- 10.3 Umweltforschungsinstitute in Europa.

Prof. Dr. Ulrich Stottmeister, UFZ - Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle