Schwermetalle #

Chrom, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium, Quecksilber und Silber gehören zu den am stärksten nitrifikationshemmenden Stoffen. Das gilt auch für Silber-Nanopartikel. Wirksam ist nur der gelöste Anteil der Metalle. Wie stark ein Metall hemmt, hängt unter anderem vom pH-Wert und von Komplexbildnern im Abwasser ab . Neben gewerblichen Einleitern ist auch Deponiesickerwasser eine Eintragsquelle.

Cyanid, Phenol, Thioharnstoff und Anilin #

Diese Verbindungen zählen ebenfalls zu den stark nitrifikationstoxischen Stoffen.

Quartäre Ammoniumverbindungen (QAV) #

QAV sind Wirkstoffe in Desinfektionsmitteln und gehören chemisch zu den kationischen Tensiden (klaerwerk.info). Als Haupteintragsquellen im Abwasser gelten Wäschereien und Krankenhäuser (LANUV NRW 2014). Weitere Einsatzbereiche sind die Desinfektion in der Lebensmittelindustrie, Schwimmbäder und die Antistatik-Ausrüstung in der Textilindustrie (UBA 2025). Die üblichen Gehalte im Zulauf kommunaler Anlagen gelten nicht als nitrifikationshemmend. Eine Hemmung ist vor allem bei konzentrierten Einleitungen zu erwarten.

Salz (Chloride) #

Hohe Salzgehalte hemmen AOB und NOB. Welche der beiden Gruppen empfindlicher reagiert, lässt sich aus der Literatur nicht einheitlich ableiten. In einer Langzeitstudie war die Ammoniumoxidation stärker betroffen als die Nitritoxidation (Moussa et al. 2006).

Tenside #

Tenside sind die waschaktiven Substanzen in Wasch- und Reinigungsmitteln. Die größte Quelle sind Haushalte. Tenside können sowohl AOB als auch NOB hemmen. Welche Gruppe stärker betroffen ist, hängt von der Tensidklasse ab.

Kohlenwasserstoffe (CKW) #

Trichlorethen (Tri) und Tetrachlorethen (Per) stammen vor allem aus der Metallentfettung (Anhang 40) und aus der Pelzveredlung (Anhang 25). Trichlorethen hemmt die Ammoniumoxidation direkt. Zusätzlich inaktivieren die Abbauprodukte, die beim Umsatz entstehen, das Enzym AMO (Hyman et al. 1995).

PAK und Phthalate #

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Phthalate hemmen AOB ebenfalls (Bitton 2011; Dokianakis et al. 2006). Eine eindeutige Zuordnung zu einer Branche ist für beide Stoffgruppen schwer möglich. Phthalate, die vor allem als Weichmacher in Kunststoffen dienen, gelangen heute überwiegend über die Luft in die Umwelt und weniger über Abwassereinleitungen.

Sulfid (Schwefelwasserstoff) #

NOB reagieren auf Sulfid deutlich empfindlicher als AOB. Das zeigte eine Untersuchung an Belebtschlamm aus zwei Großanlagen (Delgado Vela et al. 2018). Sulfid entsteht zum einen im Kanalnetz selbst durch Faulungsprozesse. Zum anderen stammt es aus:

Biozide #

Ein häufig eingesetztes Biozid ist Triclosan, ein antimikrobieller Wirkstoff aus der Stoffgruppe der chlorierten Phenoxyphenole. Er wird als Biozid und Konservierungsstoff in Körperpflege- und Haushaltsprodukten, Kosmetika und Desinfektionsmitteln eingesetzt. Triclosan hemmt die Nitritoxidation deutlich (Dokianakis et al. 2004). Es gelangt vor allem über das häusliche Abwasser in die Kläranlage, eine Zuordnung zu einer bestimmten Branche ist nicht möglich.

Chlorit und Chlorat #

Chlorit und Chlorat sind Rückstände aus der Desinfektion mit Chlordioxid und hemmen NOB stärker als AOB (Bitton 2011). Chlordioxid wird eingesetzt in:

Fulvinsäuren / Huminstoff #

Fulvinsäuren gehören zu den Huminstoffen und hemmen NOB stärker als AOB (Bitton 2011). Als Quelle kommt vor allem Deponiesickerwasser oder Industriebetriebe für Hefeherstellung in Frage, dessen organische Belastung von Huminstoffen geprägt ist.

Kurzkettige organsiche Säuren #

Kurzkettige organische Säuren hemmen bevorzugt die NOB (Eilersen et al. 1994). Hemmend wirkt vor allem die undissoziierte Säure, deren Anteil mit sinkendem pH-Wert zunimmt. Saure Einleitungen sind daher doppelt problematisch. Die Wirkstärke unterscheidet sich erheblich: Ameisensäure hemmt die Nitritoxidation bereits im Bereich von etwa 100 mg/L, Essig-, Propion- und Buttersäure erst im Grammbereich.

Organische Säuren entstehen auch in der Kläranlage selbst, etwa bei anaeroben Verhältnissen im Kanalnetz oder in der Vorversäuerung. Essigsäure wird zudem gezielt als Kohlenstoffquelle für die Denitrifikation dosiert. Eine Hemmung ist daher vor allem bei konzentrierten Einleitungen zu erwarten.

Hemmstoffe für Nitrotoga #

Zu Nitrotoga liegen keine stoffspezifischen Hemmdaten vor. Für diese Gattung gelten deshalb die Angaben zu den NOB allgemein. Eine Beobachtung gibt es zum Sulfid: Eine NOB-Gemeinschaft mit viel Nitrotoga und Nitrobacter wurde weniger gehemmt als eine wenig diverse, von Nitrospira dominierte Gemeinschaft (Delgado Vela et al. 2018). Das ist ein Effekt der gesamten Gemeinschaft und lässt sich nicht auf Nitrotoga allein übertragen.