Moorwasser als natürliches Analogon für künftige Redoxvorgänge in gefluteten Uranerzgruben

Um die künftigen Redoxbedingungen, die durch den natürlichen Holzabbau in gefluteten Gruben entstehen, zu charakterisieren, wurde das Wasser eines Hochmoors im Erzgebirge untersucht. Das Redoxpotential im Moorwasser, gemessen mit einer Platinelektrode, sank von der Oberfläche bis in einen Meter Tiefe von etwa 600 mV auf -100 mV. Aus der Tiefenwasseranalyse und der Untersuchung des Sumpfgases, das aus dem Grund extrahiert wurde, errechnete sich ein Redoxpotential von -119  5 mV. Charakteristisch für das stark reduzierende Milieu ist das Auftreten von Methan und Schwefelwasserstoff im Sumpfgas. Aus der Kenntnis dieses Zustands kann für die künftige Situation in der gefluteten Grube die Schlussfolgerung gezogen werden, dass Uran(VI) und Arsen(V) im Laufe der Zeit reduziert werden und als Uran(IV)-Hydroxid und Arsen(III)-Sulfid ausgeschieden werden. Auf diese Weise findet ein natürlicher Reinigungsprozess im Grubenwasser statt.

To characterize the future redox milieu caused by natural degradation of wood in flooded uranium mines the aquifer of a highland bog ground was studied as a natural analogue site. Going from the surface to a depth of one meter in the bog water the redox potential measured with a platinum electrode changes from about 600 mV to -100 mV. From the depth-water analyses and analyses of bog gas extracted from the ground an Eh value of -119  5 mV could be calculated. Methane and hydrogen sulfide were found in the gas characterizing the strongly reducing condition in the bog ground. From that the conclusion for the future mine situation can be drawn that uranium(VI) and arsenic(V) will be reduced and precipitated as U(OH)4 and As2S3. In that way decontamination of the mine water takes place as a consequence of a natural attenuation process.