Controls on stable fractionation in Delta15N and Delta18O of nitrate during denitrification

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Die Denitrifikation stellt eine der wichtigsten Prozesse dar, um eine Anreicherung von Stickstoff in Grundwasserleitern und Oberflächengewässern zu verhindern. Die stabile Isotopenanalytik bietet ein äußerst wirkungsvolles Werkzeug, mit dessen Hilfe sowohl qualitative Hinweise zur Denitrifikation als auch eine Quantifizierung des In-situ Abbaus von Nitrat im Grundwasser entschlüsselt werden kann. Um die stabile Isotopenanalytik als Werkzeug für Denitrifikationsprozesse in Grundwasserleitern besser nutzen zu können, wollen wir in Mikrokosmenstudien fundamentale Prozesse der Isotopenfraktionierung bei der Denitrifikation erarbeiten und Fraktionierungsfaktoren für Denitrifizierer bestimmen. Dabei soll unter anoxischen Bedingungen nachgewiesen werden, dass ein Isotopenaustausch zwischen dem δ18O des Wassers und des während der Denitrifikation gebildeten Nitrits sowie eine anschließende Rückreaktion des Nitrits zum Nitrat die δ18O-Werte im Restnitrat beeinflussen. Des Weiteren wollen wir nachweisen, dass die Reoxidation des Nitrits zum Nitrat die Isotopenfraktionierung im Stickstoff des Restnitrats reguliert. Wir wollen zeigen, dass die bei der Denitrifikation festgestellte starke Variation der Fraktionierungsfaktoren maßgeblich durch die Rückoxidation von Nitrit zu Nitrat gesteuert wird und die Isotopenfraktionierung bei der Denitrifikation selbst nicht ratenabhängig ist.