Uraniumin the Bunter Sandstone of Heligoland - impact on brackish water and drinkingwater quality

摘要

ZusammenfassungDas Brackwasser auf Helgoland, welches durch das Prinzip der Umkehrosmose zu Trinkwasser aufbereitet wird, weist zum Teil relativ hohe Urankonzentrationen auf. Aus mehreren Studien ist bekannt, dass die hier anstehenden Gesteine des Buntsandsteins uranfuhrend sind. Die Uranmobilisierung aus dem Gestein in das Brackwasser ist jedoch nicht erforscht und gab Anlass zu dieser Arbeit. Fur die geochemischen Analysen (INAA, XRD, SEP) wurden 19 Gesteinsproben verwendet. Zur Bestimmung der Wasserchemie (IC, ICP-MS & -OES) wurden Analysen von 16 Wasserproben durchgefuhrt. Diese zeigen Urankonzentrationen von bis zu 5,4 mu g/l im Brackwasser, wahrend Meerwasser durchschnittlich 3,3 mu g/l Uran enthalt. Die geochemischen Analysen ergeben Urangehalte von 2,1 mu g/g im Buntsandstein und bis 65 mu g/g in darin vorkommenden Vererzungen. Sequenzielle Extraktionsversuche lassen eine deutliche Mobilisierbarkeit des Urans gebunden an Karbonate erkennen. Die Ergebnisse der hydrogeochemischen Modellierung zeigen, dass das geloste Uran uberwiegend in Uranyl-Karbonatkomplexen vorliegt. Es wird auf eine Teilmobilisierung des karbonatisch gebundenen Uranpools im Buntsandstein durch zur Anreicherung der Brackwasserlinse verrieselten Wassers geschlossen. AbstractOn Heligoland, brackish water is treated via reverse osmosis for use as drinking water. This brackish water often contains relatively high concentrations of uranium, assumed to originate from the uranium-bearing Bunter Sandstone that forms the island. However, mobilization processes are unknown which has given rise to this study. Nineteen rock samples were used for geochemical analysis (INAA, XRD, SEP) and 16 water samples for hydrochemical characterization (IC, ICP-MS & -OES). Results show Uconcentrations up to 5.4 mu g/l in the brackish water whereas seawater shows an average concentration of 3.3 mu g/l. Geochemical results reveal Ucontents of 2.1 mu g/g in the Bunter Sandstone and up to 65 mu g/g in geochemically redu