Einfluß von Huminstoffen auf das Wechselwirkungsverhalten von Uran(VI) unter naturnahen Bedingungen

Die zuverlässige Prognose der Langzeitsicherheit von ober- und untertägigen Einrichtungen des ehemaligen Uranerzbergbaus sowie von Endlagern für radioaktiven Abfall erfordert die detaillierte Untersuchung der Ausbreitung von radioaktiven und toxischen Metallionen in der Umwelt. Die Ausbreitung dieser Schadstoffe über den Wasserpfad wird durch eine Vielzahl von Prozessen beeinflußt, wobei die Wechselwirkung mit Huminstoffen dabei eine wesentliche Rolle spielt.
Huminstoffe sind ubiquitär in der Natur vorkommende organische, polyelektrolytische Makromoleküle, die beim Abbau von Biomasse gebildet werden. Aufgrund der Vielzahl an Ausgangsstoffen kann der natürliche Huminstoffbildungsprozess nicht durch einfache chemische und biochemische Reaktionen beschrieben werden. In Abhängigkeit von ihrer Herkunft zeigen Huminstoffe unterschiedliche strukturelle und funktionelle Eigenschaften. Huminstoffe können aufgrund ihrer Löslichkeit bei verschiedenen pH-Werten operationell in drei Fraktionen eingeteilt werden [1]. Humin repräsentiert die Fraktion, die bei allen pH-Werten unlöslich ist, wohingegen Huminsäuren bei pH-Werten > 3.5 und Fulvinsäuren bei allen pH-Werten löslich sind.
Innerhalb natürlicher Wechselwirkungsprozesse können Huminsäuren aufgrund ihrer guten Löslichkeit bei pH-Werten natürlicher Wässer eine entscheidende Rolle spielen. Huminsäuren sind in der Lage Metallionen, z. B. Actinidionen, zu komplexieren. Sie beeinflussen somit deren Speziation und auch deren Mobilisierung bzw. Immobilisierung in der Umwelt. Aufgrund der großen strukturellen und funktionellen Heterogenität von Huminsäuren ergeben sich zahlreiche Probleme bei der thermodynamischen Beschreibung ihres Wechselwirkungsverhaltens in natürlichen Systemen.
Die vorliegende Arbeit gibt einen Überblick zu Untersuchungen, die zur Erlangung detaillierter Kenntnisse zum Wechselwirkungsverhalten von Huminsäuren mit Uran(VI) unter natürlichen Bedingungen durchgeführt wurden [2]. Es werden Ergebnisse zum Komplexbildungsverhalten von Huminsäuren mit Uran(VI) sowie zum Einfluß von Huminstoffen auf das Migrationsverhalten von Uran vorgestellt.

[1] Choppin, G.R.: The Role of Natural Organics in Radionuclide Migration in Natural Aquifer Systems. Radiochim. Acta 58/59, 113 (1992).
[2] Pompe, S., Bubner, M., Schmeide, K., Heise, K.H., Bernhard, G., Nitsche, H.: Influence of Humic Acids on the Migration Behavior of Radioactive and Non-Radioactive Substances under Conditions Close to Nature. Wissenschaftlich-Technische Berichte, FZR-290, Rossendorf 2000.