SPECIALARTIKLER
|
|
Bakterier renser drikkevandet |
Hjemtag (download) pdf-filen aktuel-naturvidenskab-6-2006.pdf (~260 kb)
PDF-filer skal læses med en pdf-reader. Du kan f.eks. bruge Acrobat Reader Xpdf eller GSview
18
Aktuel Naturvidenskab | 6 | 2006
Af Maria Sommer Holtze
og Jens Aamand
og Jens Aamand
Forestil dig at din lokale vand-
værksmand står med en dåse i
hånden. Han læser på mærka-
ten: "Frysetørret Aminobacter ",
inden han drysser det uskade-
lige pulver ned i vandværkets
sandfi lter. Mærkeligt tænker du
måske. Men det er ikke så mær-
keligt endda. Aminobacter er
navnet på to nye bakterier fra
dansk jord, der har den unikke
egenskab, at de omdanner pesti-
cidresten BAM til det rene
ingenting eller rettere til CO2
værksmand står med en dåse i
hånden. Han læser på mærka-
ten: "Frysetørret Aminobacter ",
inden han drysser det uskade-
lige pulver ned i vandværkets
sandfi lter. Mærkeligt tænker du
måske. Men det er ikke så mær-
keligt endda. Aminobacter er
navnet på to nye bakterier fra
dansk jord, der har den unikke
egenskab, at de omdanner pesti-
cidresten BAM til det rene
ingenting eller rettere til CO2
og vand. Bakterierne vil derfor
kunne bruges som en naturlig
og ufarlig vandrenser.
kunne bruges som en naturlig
og ufarlig vandrenser.
BAM i grundvandet
BAM i grundvandet stammer
fra brugen af dichlobenil i sprøj-
temidlerne Prefi x og Casoron,
der siden 1997 er forbudte at
anvende i Danmark. Dichlobe-
nil er anvendt til at bekæmpe
ukrudt i haver, på stier og kir-
kegårde m.m. Landmændene
brugte ikke dichlobenil på
markerne, da det slår afgrø-
derne ihjel. Bakterierne i jord
fra brugen af dichlobenil i sprøj-
temidlerne Prefi x og Casoron,
der siden 1997 er forbudte at
anvende i Danmark. Dichlobe-
nil er anvendt til at bekæmpe
ukrudt i haver, på stier og kir-
kegårde m.m. Landmændene
brugte ikke dichlobenil på
markerne, da det slår afgrø-
derne ihjel. Bakterierne i jord
omdanner hurtigt dichlobenil
til BAM, men da dichlobenil
blev anvendt kunne bakterierne
ikke omdanne BAM videre i
jorden. Med det næste regn-
skyl er det meste af det dannede
BAM transporteret gennem jor-
den ned til grundvandet. Her
ligger det mange steder endnu.
I overvågningen af det danske
grundvand er der udtaget 5851
prøver, der er analyseret for ind-
holdet af BAM, og der er fun-
det BAM i næsten hver femte af
disse prøver! Dette giver BAM
en suveræn førsteplads i kampen
om at være det forurenende stof,
der oftest fi ndes i det danske
grundvand.
til BAM, men da dichlobenil
blev anvendt kunne bakterierne
ikke omdanne BAM videre i
jorden. Med det næste regn-
skyl er det meste af det dannede
BAM transporteret gennem jor-
den ned til grundvandet. Her
ligger det mange steder endnu.
I overvågningen af det danske
grundvand er der udtaget 5851
prøver, der er analyseret for ind-
holdet af BAM, og der er fun-
det BAM i næsten hver femte af
disse prøver! Dette giver BAM
en suveræn førsteplads i kampen
om at være det forurenende stof,
der oftest fi ndes i det danske
grundvand.
Hvorfor er BAM et problem?
I Danmark får vi 99 % af vores
drikkevand direkte fra grund-
vandet. Da indholdet af sprøjte-
midler i drikkevand ifølge lov-
givningen stort set skal være nul
(maksimalt 0,1 mikrogram per
liter) bliver mange drikkevands-
boringer lukket pga. BAM,
selvom stoffet i sig selv ikke er
drikkevand direkte fra grund-
vandet. Da indholdet af sprøjte-
midler i drikkevand ifølge lov-
givningen stort set skal være nul
(maksimalt 0,1 mikrogram per
liter) bliver mange drikkevands-
boringer lukket pga. BAM,
selvom stoffet i sig selv ikke er
Bakterier renser
drikkevandet
M
I
L
J
Ø
T
E
K
N
O
L
O
G
I
I hver femte af de danske drikkevandsboringer er vandet forurenet med stoffet BAM,
der stammer fra brug af pesticider. To ufarlige bakterier fundet i jord kan sandsynligvis
fjerne BAM fra drikkevandet, inden det når frem til din vandhane.
Hver femte drikkevandsboring er forurenet med stoffet BAM.
Foto: GEUS, Peter Warna-Moors
19
Aktuel Naturvidenskab | 6 | 2006
giftigt for mennesker. Det er
imidlertid uvist, hvordan krop-
pen reagerer, hvis BAM indtages
sammen med andre miljøfrem-
mede stoffer, og om stoffet på
sigt kan give kræft.
imidlertid uvist, hvordan krop-
pen reagerer, hvis BAM indtages
sammen med andre miljøfrem-
mede stoffer, og om stoffet på
sigt kan give kræft.
For drikkevandsforsyningen
er BAM et stort problem, da
der sjældent er andre steder at
hente drikkevand. Nogle steder
er der givet tilladelse til at rense
vandet vha. et fi lter af såkaldt
aktivt kul. Dette fi lter er dyrt at
etablere og dyrt at drive, hvil-
ket betyder dyrere vand til dig
som forbruger. Nogle mener
endda, at vandet ændrer smag
ved denne rensning. Fjernelse af
BAM fra drikkevandet vha. bak-
terier er et billigt og grønt alter-
nativ til denne rensning.
der sjældent er andre steder at
hente drikkevand. Nogle steder
er der givet tilladelse til at rense
vandet vha. et fi lter af såkaldt
aktivt kul. Dette fi lter er dyrt at
etablere og dyrt at drive, hvil-
ket betyder dyrere vand til dig
som forbruger. Nogle mener
endda, at vandet ændrer smag
ved denne rensning. Fjernelse af
BAM fra drikkevandet vha. bak-
terier er et billigt og grønt alter-
nativ til denne rensning.
Bakterier renser vandet
På vandværkerne i Danmark
bliver det oppumpede grund-
vand luftet, hvorefter det ledes
videre til fi ltre med sand. For-
målet med sandfi ltrene er at
fjerne naturligt forekommende
uønskede stoffer såsom metan,
bliver det oppumpede grund-
vand luftet, hvorefter det ledes
videre til fi ltre med sand. For-
målet med sandfi ltrene er at
fjerne naturligt forekommende
uønskede stoffer såsom metan,
svovlbrinte og jern inden vandet
bliver til drikkevand. BAM fjer-
nes ikke i disse fi ltre, selvom der
lever en del bakterier i fi ltrene.
Ved at tilsætte frysetørrede Ami-
nobacter -bakterier formoder vi,
at de fra deres faste plads i fi l-
trene kan fjerne BAM fra van-
det. Vores undersøgelser viser
nemlig, at bakterierne er i stand
til at fjerne BAM fra grundvand
i laboratoriet.
bliver til drikkevand. BAM fjer-
nes ikke i disse fi ltre, selvom der
lever en del bakterier i fi ltrene.
Ved at tilsætte frysetørrede Ami-
nobacter -bakterier formoder vi,
at de fra deres faste plads i fi l-
trene kan fjerne BAM fra van-
det. Vores undersøgelser viser
nemlig, at bakterierne er i stand
til at fjerne BAM fra grundvand
i laboratoriet.
Fleksible bakterier
De to bakterier, der kan fjerne
(nedbryde) BAM, har vi fundet
i forurenet jord fra hhv. Mar-
stal og Hvidovre, hvor dichlo-
benil er anvendt indtil forbud-
det i 1997. I jord er der ofte
ikke næring nok til alle typer
bakterier. Bakterier, der kan
tilpasse sig udnyttelsen af nye
typer næring, vil derfor have
en større chance for at over-
leve. Selv giftige stoffer kan på
denne måde blive nedbrudt af
bakterier, som er i stand til at
tilpasse sig og bruge giftstof-
ferne som næring.
(nedbryde) BAM, har vi fundet
i forurenet jord fra hhv. Mar-
stal og Hvidovre, hvor dichlo-
benil er anvendt indtil forbud-
det i 1997. I jord er der ofte
ikke næring nok til alle typer
bakterier. Bakterier, der kan
tilpasse sig udnyttelsen af nye
typer næring, vil derfor have
en større chance for at over-
leve. Selv giftige stoffer kan på
denne måde blive nedbrudt af
bakterier, som er i stand til at
tilpasse sig og bruge giftstof-
ferne som næring.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Tid (timer)
BAM
i
g/L
Med
Aminobacter
Uden tilsatte bakterier
0
12
24
36
48
60
72
På fi gurens blå graf ser man, at bakterien Aminobacter fjerner det til-
satte BAM effektivt fra grundvandet. Efter to dage er koncentrationen
lavere end 0,02 µg/l, hvilket er under de 0,1 µg/l, der højst må være i
vandet, hvis det skal bruges til drikkevand. Kun få bakterier er i stand
til at fjerne pesticider ved så lave koncentrationer i grundvand, da
deres enzymer kun tændes ved højere koncentrationer. Hvis vi ikke
tilsætter bakterien, forbliver BAM i grundvandet, som vist på den røde
graf. Hvert punkt repræsenterer gennemsnittet af forsøg i tre fl asker
tilsat grundvand, BAM og evt. Aminobacter ved 10 °C. Desuden er
standardafvigelserne angivet for hvert punkt.
Bakterier fjerner
Bam
H
2
Cl
Cl
CN
Cl
Cl
N
O
Dichlobenil
2,6-dichlorbenzonitril
2,6-dichlorbenzamid
BAM
Kemiske formler for dichlobenil
og BAM
M
I
L
J
Ø
T
E
K
N
O
L
O
G
I
Det kræver mange arbejdstimer
i laboratoriet at opnå en ren
kultur af én bestemt bakterie
fra en jordprøve.
Foto: GEUS, Peter Warna-Moors
20
Aktuel Naturvidenskab | 6 | 2006
Isolering af BAM-elskende bakterier
Tilpasningen af jordens bak-
terier til at udnytte nye typer
næring tager tid. Hvor lang tid
afhænger af, hvor besværlige
stofferne er at gå til og hvor
anderledes stofferne er i for-
hold til de stoffer, bakterierne
normalt udnytter som næring.
Nogle miljøfremmede stoffer
ligner simpelthen de naturlige
stoffer mere end andre. F.eks.
adskiller BAM sig fra det natur-
lige stof benzamid ved at have
to klor-atomer påsat. Klor-ato-
merne forhindrer, at de enzy-
mer, der nedbryder det naturlige
stof benzamid kan komme til
at nedbryde stoffet, men enzy-
merne er formodentlig blot
ændret i mindre grad for også
at kunne nedbryde BAM. Hvor
lang tid det tog bakterierne at
få smag for BAM, ved vi ikke,
men selv i dag har de en fordel
af at kunne nedbryde BAM i
de jorder, hvor der stadig ligger
en rest dichlobenil eller BAM
tilbage.
næring tager tid. Hvor lang tid
afhænger af, hvor besværlige
stofferne er at gå til og hvor
anderledes stofferne er i for-
hold til de stoffer, bakterierne
normalt udnytter som næring.
Nogle miljøfremmede stoffer
ligner simpelthen de naturlige
stoffer mere end andre. F.eks.
adskiller BAM sig fra det natur-
lige stof benzamid ved at have
to klor-atomer påsat. Klor-ato-
merne forhindrer, at de enzy-
mer, der nedbryder det naturlige
stof benzamid kan komme til
at nedbryde stoffet, men enzy-
merne er formodentlig blot
ændret i mindre grad for også
at kunne nedbryde BAM. Hvor
lang tid det tog bakterierne at
få smag for BAM, ved vi ikke,
men selv i dag har de en fordel
af at kunne nedbryde BAM i
de jorder, hvor der stadig ligger
en rest dichlobenil eller BAM
tilbage.
Bakterierne er ufarlige
De to bakterier, der fjerner
BAM, tilhører slægten Ami-
nobacter . Heldigvis ved vi, at
denne gruppe bakterier ikke
BAM, tilhører slægten Ami-
nobacter . Heldigvis ved vi, at
denne gruppe bakterier ikke
omfatter sygdomsfremkaldende
bakterier, og at de ikke er i stand
til at vokse ved 37 °C, som jo er
vores legemstemperatur. Det er
desuden vigtigt, at der kun er én
type bakterier eller at vi i det
mindste kender alle bakterierne
i det pulver vandværksman-
den drysser ud over sandfi lteret.
Kender vi ikke alle bakterierne,
er der risikOFor, at der er en
sygdomsfremkaldende bakterie
i pulveret.
bakterier, og at de ikke er i stand
til at vokse ved 37 °C, som jo er
vores legemstemperatur. Det er
desuden vigtigt, at der kun er én
type bakterier eller at vi i det
mindste kender alle bakterierne
i det pulver vandværksman-
den drysser ud over sandfi lteret.
Kender vi ikke alle bakterierne,
er der risikOFor, at der er en
sygdomsfremkaldende bakterie
i pulveret.
Fra laboratoriet til
vandværket
Nu står vi så i laboratoriet med
bakterier, der kan fjerne BAM
tilmed i grundvand. Men
hvad skal der til for, at det i ste-
det er vandværksmanden, der
bakterier, der kan fjerne BAM
tilmed i grundvand. Men
hvad skal der til for, at det i ste-
det er vandværksmanden, der
står med bakterierne i hånden?
Vi skal nu undersøge, hvilke
mængder bakterier vi tilsæt-
ter sandfi lteret for at opnå en
effektiv fjernelse af BAM. Vi
skal sikre os, at BAM bliver
fuldstændigt omdannet til CO2
Vi skal nu undersøge, hvilke
mængder bakterier vi tilsæt-
ter sandfi lteret for at opnå en
effektiv fjernelse af BAM. Vi
skal sikre os, at BAM bliver
fuldstændigt omdannet til CO2
og vand inden for den tid van-
det opholder sig i fi lteret. Evt.
skal vandet være længere tid i
sandfi lteret end det er tilfældet
i dag. Desuden undersøger vi,
om bakterierne kan overleve i et
allerede eksisterende sandfi lter i
kampen med de andre bakterier
om plads og næring. Og endelig
skal vi sikre os, at bakterierne
ikke bare løber gennem fi lte-
ret til drikkevandsledningen og
dermed ender i din vandhane
frem for at blive i fi lteret.
det opholder sig i fi lteret. Evt.
skal vandet være længere tid i
sandfi lteret end det er tilfældet
i dag. Desuden undersøger vi,
om bakterierne kan overleve i et
allerede eksisterende sandfi lter i
kampen med de andre bakterier
om plads og næring. Og endelig
skal vi sikre os, at bakterierne
ikke bare løber gennem fi lte-
ret til drikkevandsledningen og
dermed ender i din vandhane
frem for at blive i fi lteret.
Alt dette undersøger vi i øje-
blikket i projektet PESTICON
i samarbejde med vandvær-
ker i København (Københavns
Energi), Odense, Hvidovre og
Svendborg. Indtil videre giver
projektet lovende resultater.
Synet af vandværksmanden, der
læser "Frysetørret Aminobacter "
på mærkaten, inden han drys-
ser pulveret ud over sandfi lteret,
ligger derfor måske slet ikke så
langt ude i fremtiden.
i samarbejde med vandvær-
ker i København (Københavns
Energi), Odense, Hvidovre og
Svendborg. Indtil videre giver
projektet lovende resultater.
Synet af vandværksmanden, der
læser "Frysetørret Aminobacter "
på mærkaten, inden han drys-
ser pulveret ud over sandfi lteret,
ligger derfor måske slet ikke så
langt ude i fremtiden.
Maria Sommer Holtze er
projektforsker
Tlf.: 3814 2000
E-mail: msh@geus.dk
Fra at have en jord, hvor de
naturlige bakterier kan nedbryde
BAM, til at have bakterien i en
helt ren kultur på bordet i labo-
ratoriet kan der være lang vej.
For at øge antallet af de bak-
terier, der kan nedbryde BAM,
startede vi en såkaldt berigelse.
De blå kugler i fl askerne sym-
boliserer bakterier, der fjerner
BAM. I fl asken længst til venstre
tilsættes jord til væske med
BAM. Når bakterierne har fjernet
al den tilsatte BAM, vil de bakte-
rier, der kan leve af BAM, udgøre
en større del af det samlede
antal bakterier det ses i den
midterste fl aske, at fl ere kugler
er blå. I modsætning hertil vil
de bakterier, der ikke kan spise
BAM, udgøre en mindre del, da
de fortyndes ud af opløsningen
ved overførsel til ny væske med
BAM.
Efter fl ere overførsler vil der
stort set kun være de bakterier
tilbage, der kan fjerne BAM
næsten alle kuglerne er blå
Jens Aamand er seniorforsker
Tlf.: 3814 2000
E-mail: jeaa@geus.dk
Tlf.: 3814 2000
E-mail: jeaa@geus.dk
Begge er ved Danmarks og
Grønlands Geologiske Under-
Grønlands Geologiske Under-
søgelse (GEUS).
www.geus.dk
www.geus.dk
Om forfatterne
Forslag til yderligere læsning
Miljøprojekt nr. 732 og 1000
Miljøprojekt nr. 732 og 1000
fra Miljøstyrelsen,
i fl asken til højre. Det er nu tid til
at overføre en del af væsken til en
agarplade for at få bakteriekulturen
helt ren og således være sikker
på, at der blot er én type bakterie
tilbage. På pladen ses bakterierne
som store kolonier af mange bakte-
rier. For at se de enkelte bakterier
må man tage mikroskopet til
hjælp, som vist på billedet til
venstre. Denne fremgangsmåde
i vores laboratorium har ført til,
at der i dag kendes to bakterier,
der kan leve af BAM: Amino-
bacter sp. ASI1 og Aminobacter
sp. MSH1.
M
I
L
J
Ø
T
E
K
N
O
L
O
G
I
Set i mikroskop
Plade med
bakterier
Et kig ned i et sandfi lter på et
vandværk.
