Einfluß von Huminsäure auf die Uranyl(VI)-Sorption an Phyllit und seinen mineralischen Bestandteilen

Humin- und Fulvinsäuren, die als organische Materialien in natürlichen Systemen in unterschiedlichen Konzentrationen vorkommen, treten über Komplexbildungsreaktionen mit gelösten radioaktiven und toxischen Schadstoffen, z. B. Uran, in Wechselwirkung. Sie beeinflussen somit deren Sorptionsverhalten an geologischen Materialien und folglich deren Migrationsverhalten in wäßrigen Systemen. Demzufolge ist eine Quantifizierung des Einflusses von Huminstoffen auf die Sorption von radioaktiven Schwermetallen für Risikobetrachtungen notwendig.
Der Einfluß von Huminsäure auf die Uranyl(VI)-Sorption wurde an Phyllit untersucht, das im Westerzgebirge in Sachsen (Deutschland) relativ häufig und zusammen mit Uranablagerungen in den ehemaligen Uran-Bergbaugebieten vorkommt. Als organische Materialien wurden sowohl eine aus dem Hochmoor 'Kleiner Kranichsee' isolierte [1], ortsspezifische Huminsäure (Kranichsee-HS) sowie eine 14C-markierte synthetische Huminsäure (Typ M1) angewandt.

Die Sorption wurde sowohl an Phyllit als auch an seinen mineralischen Bestandteilen Muskovit, Albit und Quarz mittels Batch-Experimenten unter aeroben Bedingungen bei konstanter Ionenstärke (0.1 M, NaClO4) im pH-Bereich 3.5 bis 9.5 untersucht. Die Konzentrationen für Uran und Huminsäure betrugen 1o10-6 mol/L bzw. 5 mg/L. Die Ergebnisse der Uran-Sorption werden mit Uran-Sorptionsdaten [2] verglichen, die in Abwesenheit von Huminsäure erhalten wurden.

Verglichen mit seinen mineralogischen Bestandteilen zeigt Phyllit die höchste Huminsäure-Sorption über den gesamten pH-Bereich. Die Huminsäure-Sorption an Muskovit und Albit ist nur im sauren pH-Bereich hoch, sinkt dann jedoch stark mit steigendem pH-Wert. Die Sorption von Uran an Phyllit wird durch Huminsäure im sauren pH-Bereich vergrößert, jedoch im neutralen pH-Bereich nicht beeinflußt. Dagegen wird die Uran-Sorption an den mineralischen Bestandteilen des Phyllits im neutralen pH-Bereich durch Huminsäure stark verringert. D.h., die Uran- und Hum ...