Abbau

(degradation) Der Abbau ist physikalisch betrachtet die "Zerkleinerung" eines komplexen Moleküls in seine Atome bzw. kleinere Moleküle. Natürliche und synthetische Verbindungen können durch physikalische, chemische und/oder biologische Vorgänge bis teilweise zu den Elementen, aus denen sie bestehen, abgebaut werden. In Abhängigkeit der Beteiligung von lebenden Organismen am Abbauprozess wird unterschieden zwischen dem

• abiotischen (nicht biologischen) Abbau und dem
• biologischen Abbau.

Der abiotische Abbau von Wasserinhaltsstoffen kann u.a. folgendermaßen untergliedert werden:

• Photochemisch: Durch die Einwirkung von UV-Licht können bestimmte reaktive Bindungen "geknackt" werden, so dass die Abbauprodukte vielfach einem weiteren Abbau zugänglich werden, was beispielweise bei der Hygienisierung technisch genutzt wird.
• Chemisch: Chemische Reaktionen, wie z.B. die Spaltung von Bindungen unter Einwirkung von Säuren (Säurespaltung) können zum Abbau synthetischer und organischer Verbindungen beitragen.

Der biologische Abbau von Stoffen erfolgt durch den Stoffwechsel lebender Organismen. Dieses wird bei der Abwasserreinigung z.B. im Belebungsverfahren technisch umgesetzt. Dabei wird zwischen

• aeroben Abbau (unter Luftzufuhr) und
• anaeroben Abbau (ohne Luftzufuhr) unterschieden.

Eine weitere Unterteilung des Abbaus beschreibt das Ausmaß des molekularen Abbaus, wobei zumeist folgende Abbaustufen genannt werden: Primärabbau, Totalabbau, Mineralisation. Endet ein Abbau in einem Molekül, welches in dem Prozess nicht weiter in seine Elemente abbaubar ist, wird der Begriff Dead-End-Produkt verwendet.

Verschiedene Verbindungen werden in den Luft, Wasser und Boden unterschiedlich stark und unterschiedlich schnell abgebaut. In den Bereichen Wasser und Boden spielt der biologische Abbau u.a. durch Mikroorganismen (speziell Bakterien und Pilze), eine entscheidende Rolle. Die Geschwindigkeit, mit der der Abbau eines Stoffes in einem Medium (Wasserr, Boden, Luft) unter den dort vorliegenden Bedingungen erfolgt, wird oft anhand der Halbwertszeit angegeben. Zur Charakterisierung der biologische Abbaubarkeit eines Stoffes wird die Abbaubarkeit unter definierten Bedingungen mit Mikroorganismen überprüft.

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