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13.04.10 Massgeschneiderte Bodensanierungen helfen Folgeschäden zu vermeiden

Kontaminierte Böden verlangen maßgeschneiderte Sanierung

Studie der Universität Jena belegt weiteren Sanierungsbedarf im einstigen Uranrevier Ronneburg

Abb. 1: Die Forscherinnen der Universität Jena bei der Probennahme am Gessenbach
Quelle: Sebastian Bischof/FSU

In den Boomzeiten der atomaren Ära entwarfen Politiker und Wissenschaftler weltweit Visionen für eine strahlende Zukunft. Geblieben sind davon mannigfach ungelöste Probleme, zerstörte Landschaften und strahlende Abfälle, deren Entsorgung Kopfzerbrechen bereitet. In Ronneburg in Ostthüringen war es die Wismut, die für die sowjetische Besatzungsmacht Uran zu fördern hatte. Die Wismut-Kumpel schütteten riesige Abraumhalden auf, die kontinuierlich mit Schwefelsäure berieselt wurden, um das Uran auszuwaschen. Diese Halden wurden inzwischen abgetragen und das Erdreich mit hohem technischen und finanziellen Aufwand saniert. Doch noch längst nicht alle Folgeschäden konnten beseitigt werden, wie eine aktuelle Studie von Ökologen der Friedrich-Schiller-Universität Jena zeigt.

Als problematisch erweist sich bis heute die Tatsache, dass die Deckschicht unter den Abraumhalden stellenweise undicht war, wodurch Uran und weitere Schwermetalle tief in den Boden und ins Grundwasser gelangten. Die Doktorandin Eva-Maria Burkhardt vom Graduiertenkolleg "Alteration und Elementmobilisierung an Mikroben-Mineral-Grenzflächen", welches der Exzellenz-Graduiertenschule "Jena School for Microbial Communication" angehört, hat gemeinsam mit Fachkolleginnen vom Institut für Ökologie der Uni Jena die Schwermetallbelastung am Gessenbach bei Ronneburg untersucht. Bodenproben wurden von jener Seite genommen, die den einstigen Abraumhalden zugewandt ist und Kontakt zum Grundwasser haben. Dabei zeigte sich, dass in einer Tiefe von etwa 60 bis 80 Zentimetern und zwischen 100 und 120 Zentimetern besonders hohe Konzentrationen von Uran sowie anderen Schwermetallen wie Zink und Nickel zu finden sind.

Abb. 2: Landschaft um Ronneburg
Quelle: Google Maps

"Problematisch sind die mobilen Schwermetall-Frachten", sagt Prof. Dr. Kirsten Küsel, die Burkhardts Arbeit betreut hat. Es bestehe die Gefahr, dass die Schwermetalle mit dem Grundwasser weitertransportiert werden und Flächen kontaminieren, die weit von den ursprünglichen Bergbaugebieten entfernt sind. Um das zu verhindern, setzen die Wissenschaftler auf die Hilfe von Bakterien, die im Boden vorkommen. Einige Arten von Mikroorganismen, wie Eisen-atmende Bakterien, können mobiles Uran VI in die immobile Variante Uran IV umwandeln. Diese immobile Variante verbleibt im Boden, was die schädlichen Auswirkungen im Gegensatz zur mobilen Variante verringert. In Rifle, Colorado, einer alten Abbaustätte in den USA, werden die Böden deshalb mit Acetat geimpft, einer Kohlenstoff-Verbindung. Damit werden die Eisen-atmenden Bakterien gefüttert, um ihre Vermehrung und den Stoffwechsel anzuregen. Vergleichende Untersuchungen mit Uran-kontaminierten Böden aus den USA steuerte Denise M. Akob zur aktuellen Jenaer Studie bei.

Im Ronneburger Revier greift diese Lösung jedoch nicht, wie Eva-Maria Burkhardt nachgewiesen hat. Die Bakterien verhielten sich anders, als die Wissenschaftler erwartet hatten: Anstatt sie in die immobile Variante zu verwandeln, mobilisierten die Mikroorganismen Nickel, Zink, Kobalt und Uran. Folglich wäre es kontraproduktiv, die Böden mit Kohlenstoff zu impfen.

Das Fazit von Kirsten Küsel fällt deutlich aus: Es gibt keine Standardlösung für die Sanierung von Uran-kontaminierten Standorten. "Für jeden Standort benötigen wir eine individuelle Sanierungs-Strategie." Solche maßgeschneiderten Sanierungspläne könnten die Ökologen der Universität Jena erarbeiten.

Quelle:

Impact of Biostimulated Redox Processes on Metal Dynamics in an Iron-Rich Soil of a Former Uranium Mining Area
E.-M. Burkhardt, et. al., Environ. Sci. Technol. 2010, DOI: 10.1021/es902038e

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Massgeschneiderte Bodensanierungen helfen Folgeschäden zu vermeiden
(URL: http://www.organische-chemie.ch/chemie/2010/apr/bodensanierung.shtm)

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