Deutsche Gesellschaft für Limnologie (DGL) Erweiterte Zusammenfassungen der Jahrestagung 2011 (Weihenstephan), Hardegsen 2012 Stickstoffumsätze in unterschiedlichen Gewässertypen Berlin/Brandenburgs - Teil 1: Zellzahlen von Nitrifikanten und Denitrifikanten Jörg Böllmann 1 , Marion Martienssen 1 , Brigitte Nixdorf 2 1 Brandenburgische Technische Universität Cottbus, Fakultät Umweltwissenschaften, Lehrstuhl Biotechnologie der Wasseraufbereitung, boellman@tu-cottbus.de , 2 BTU Cottbus, Lehrstuhl Gewässerschutz, Bad Saarow Keywords: Freiwasser, Sediment, Nitrifikanten, Denitrifikanten, Anammox Einleitung Stickstoff ist als Makroelement neben Phosphor von besonderer Bedeutung für die Biozönose von Gewässern, aber auch für deren Eutrophierung. Ein Teilprojekt des derzeitig laufenden Projektes „Nitrolimit“ beabsichtigt, die vielfältigen Stickstoffumsätze in verschiedenen Gewässern mit Hilfe von Laboruntersuchungen und Modellrechnungen zu charakterisieren und mit tatsächlich gemesse- nen Stickstoffkonzentrationen in verschiedenen Modellgewässern zu korrelieren. Für den Modellie- rungsansatz ist es u.a. notwendig, die Konzentrationen der entsprechenden Bakterien in ausgewähl- ten Umweltproben zu bestimmen. Im Folgenden werden die Jahresgänge von verschiedenen Stickstoffspezies sowie die Zellzahlen von Nitrifikanten und Denitrifikanten für zwei typische Gewässer des norddeutschen Tieflandes sowie erste Ergebnisse der Untersuchung des Anammox- Prozesses vorgestellt. Material und Methoden Untersucht wurden im Jahr 2011 der dimiktische mesotrophe Scharmützelsee und das eutrophe Flusssystem Untere Havel mit zwei bzw. drei Pelagialstandorten und jeweils zwei Sedimentstandor- ten (schlammiges Material, Trockenmasse von 5-10%). Die Zellzahlen wurde durch die kultivie- rungsbasierte MPN (most propable number)- Methode in Anlehnung an z.B. McFarlane und Her- bert (1984) ermittelt. Zur Untersuchung der Denitrifikanten bzw. Nitratreduzierer wurden luftdicht verschließbare Reagenzröhrchen mit einer Standardnährboullion (NB II, SiFin, angereichert mit 1,5 g/l KNO 3 ) und einem Durham-Röhrchen als Gasfalle 10 Tage bei Raumtemperatur und 37°C inku- biert. Getestet wurde auf Gasbildung, Nitrit und Nitrat. Die Nitrifikanten wurden in Mineralmedium (850 mg (NH 4 ) 2 SO 4 ) aerob 4 Wochen bei Raumtemperatur und Dunkelheit inkubiert. Nitrifikanten wurden durch Nitratbildung angezeigt, Ammoniumoxidierer durch Nitritbildung ohne Nitratbil- dung. Die Anammoxaktivität wurde durch die Isotopenpaarungstechnik, die Bildung von 29 N 2 mittels GC-MS untersucht (z.B. Van de Graaf 1995). Dafür wurden 10 ml Wasserprobe bzw 1:100 verdünnte Sedimentprobe in luftdicht verschlossene GC-Vails gegeben, mit K 15 NO 2 bzw. K 15 NO 2 und ( 14 NH 4 ) 2 SO 4 versetzt (Endkonzentration 0,1 mg/l), mit Argon-CO 2 begast, um anoxische Ver- hältnisse zu erzeugen und nach ca. 4; 8 und 11 Tagen mittels GC-MS beprobt.