Zur Lebensfähigkeit und Überlebensfähigkeit allochthoner und autochthoner Bakterien im Boden nach einer Superinfektion

Abstract

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  1. The behaviour of hygienic suspect allochthonic bacteria has been studied on the example of E. coli and coliform bacteria, respectively, in modeltests in the soil.

  The purpose of this work was to find out the dependence of the viability and the rate of dying, respectively, from different factors. This is important in relation to a longtime contamination of the soil and the danger of environmental pollution by infiltration into the groundwater.

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  2. The behaviour of the allochthonic microorganisms has been studied in relation to the autochthonic soil-microorganisms. After superinfection of the soil the numbers in both bacteria groups decrease.

  The autochthonic bacteria were only diminished to a distinct number in conformity with their natural presence in the soil. This corresponds to the ecophysiological life possibilities of the respective autochthonic species in the soil.

  In contrast to that the allochthonic microorganisms are completely eliminated out of the soil population after a certain time.

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  3. The investigations for viability and surviability of the allochthonic microorganisms have been studied on the example of colibacteria. It was demonstrated that these organisms are only viable a distinct time in the soil and that their tenacity is the resultant between a certain promotion in the soil and the sum of negative factors of interaction.

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  4. The dying rate of E. coli mainly depends on the biological activity of the soil, that means of the concurrence effect of the autochthonic microorganisms. Nearly all the factors which promote this effect decrease the chance of viability of E. coli. This could be clearly observed by the influencing factors temperature and pH.

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  5. Therefore it is not right to take the tenacity of coliform bacteria etc. as absolute amount and to deduce from that hygienic and technological arrangements for the sewage and liquid manure disposal because the survival time is determined by complex acting factors in relation to the starting number of microorganisms by infecting the soil.

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  6. The most important factors are: quantity and quality of organic substances, soil temperature, soil type, and as a complex factor the biological activity.

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  7. In winter the survival time of coliform bacteria and other allochthonic organisms is the resultant of two factors:

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    1. the “conserving action” of lower temperatures and

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    2. the killing of a considerable part of microorganisms by freezing and rethawing of soil frost.

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    8. Altogether the investigations demonstrate that by a higher and longer treatment with sewage and liquid manure, this means with greater quantities of organic materials, there is no principle change of the soil environment.

    The soil environment is also in such cases not sufficient suitable for the promotion of allochthonic microorganisms, the soil is sufficient biologically buffered and maintains its purification power even by a longer and higher treatment with epidemic hygienic suspect material (sewage, liquid manure etc.).

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  1. Das Verhalten seuchenhygienisch bedenklicher, allochthoner Bakterien wurde am Beispiel von E. coli bzw. coliformer Bakterien im Boden in Modellversuchen studiert.

  Zielstellung war dabei, die Abhängigkeit der Lebensfähigkeit bzw. der Absterberate von verschiedenen Faktoren zu ermitteln, vor allem im Hinblick auf Langzeitverseuchung des Bodens und der Gefahr einer Umweltverschmutzung durch Einwaschung in das Grundwasser.

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  2. Das Verhalten der allochthonen Mikroorganismen wurde im Verhältnis zu authochthonen Bodenmikroorganismen studiert. Nach Superinfektion des Bodens sinken die Zahlen beider Bakteriengruppen ab. Während die autochthonen Bakterien aber nur bis zu einer bestimmten Keimzahlhöhe abnehmen, die ihrem natürlichen Vorkommen im Boden entspricht und somit der ökophysiologischen Lebensmöglichkeit der jeweiligen Mikroorganismenart im Boden zuzuschreiben ist, werden die allochthonen Mikroorganismen nach einer gewissen Zeit vollkommen aus der Bodenpopulation eliminiert.

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  3. Die Untersuchungen zur Lebens- und Überlebensfähigkeit der allochthonen Mikroorganismen am Beispiel von Colibakterien haben gezeigt, daß sich diese Organismen nur eine begrenzte Zeit im Boden halten können und ihre Tenazität die Resultante zwischen einer gewissen Vermehrungsfähigkeit im Boden und der Summe negativer Beeinflussungsfaktoren darstellt.

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  4. Die Absterberate von E. coli ist vor allem von der biologischen Aktivität des Bodens abhängig, d. h. von der Konkurrenzwirkung der bodeneigenen Mikroorganismen. Fast alle Faktoren, die diese fördern, vermindern die Überlebenschance von E. coli. Dies konnte deutlich an den Beeinflussungsfaktoren Temperatur und pH-Wert festgestellt werden.

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  5. Die Tenazität als absolute Größe festzulegen und daraus hygienische und technologische Maßnahmen der Abwasser- und Gülleverwertung abzuleiten, ist somit falsch, da die Überlebenszeit durch die komplex wirkenden Faktoren in Zusammenhang mit der Startmenge der bei einer Bodenbehandlung eingebrachten Mikroorganismen bestimmt wird.

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  6. Die stärksten Beeinflussungsfaktoren sind: Menge und Qualität der organischen Substanz, Bodentemperatur, Bodenart und als komplexer Faktor die biologische Aktivität.

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  7. Im Winterhalbjahr ist die Verweildauer von coliformen Bakterien und anderer allochthoner Organismen die Resultante zweier Faktoren:

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    1. „der konservierenden Wirkung“ tieferer Temperaturen und

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    2. der Abtötung eines erheblichen Teiles der Mikroorganismen durch das Einfrieren und Wiederauftauen bei Bodenfrost.

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    8. Insgesamt ergeben die Untersuchungen, daß auch bei höherer und längerer Belastung des Bodens durch Abwasser und Gülle mit großen Mengen organischer Substanz und einer hohen Zahl seuchenhygienisch bedenklicher Mikroorganismen keine grundsätzliche Veränderung des Bodenmilieus stattfindet und eine längere Tenazität bewirkt. Das Bodenmilieu ist auch in solchen Fällen für die Vermehrung allochthoner Mikroorganismen nicht genügend geeignet, der Boden ist nach wie vor ausreichend biologisch gepuffert, so daß er auch bei längerer und höherer Belastung mit seuchenhygienisch suspektem Material (Gülle, Abwasser usw.) seine „reinigende Kraft“ behält.