Description: Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz August 2013 Uran in Oberflächengewässern Niedersachsens 1. Allgemeines Uran (chemisches Symbol: U) wurde 1789 von dem deutschen Chemieprofessor und Apotheker Klaproth aus dem Mineral Pechblende isoliert und nach dem Planeten Uranus benannt, der kurz zuvor, im Jahr 1781, entdeckt worden war. Das Schwermetall Uran ist ein natürlicher Bestandteil der Erdkruste. Somit lässt sich Uran in unterschiedlichen Anteilen in Gesteinen und Mineralien, im Boden, im Wasser und in der Luft nachweisen. Auf den wichtigen Aspekt von geogenen Uran- Hintergrundgehalten in Oberflächengewässern wird unter 4. konkret eingegangen. Natürlich auftretendes Uran ist ein Isotopengemisch, welches zu 99,27 % aus dem Isotop U-238, zu 0,72 % aus U-235 und 0,01 % aus U-234 besteht. Sämtliche Isotope sind radioaktiv (UBA 2012, WIKIPEDIA). Die Halbwertszeit von U-238 beträgt 4,468 Milliarden Jahre, d.h. dass eine Halbierung der Strahlung nach diesem unvorstellbar langen Zeitraum erfolgt. Uran ist in Form des Oxids und der Mischoxide mit Plutonium derzeit der wichtigste Kernbrennstoff. Abgereichertes Uran wird als Legierung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit als Werkstoff hoher Dichte in der Luftfahrindustrie, als Strahlenschutzmaterial und als Zusatz von Katalysatoren verwendet. Wegen seiner Dichte wird abgereichertes Uran auch in Geschossen benutzt, um deren Durchschlagskraft zu verbessern. Uran und seine Verbindungen wirken sowohl in radioaktiver als auch in chemisch- toxischer Hinsicht. Um Missverständnissen vorzubeugen sei darauf hingewiesen, dass sich die folgenden Ausführungen ausnahmslos auf die Betrachtung des chemisch-toxischen Aspektes beziehen. Uran kommt überwiegend in den Oxidationsstufen IV und VI vor, wobei das VI- wertige Uran durch die Bildung von bestimmten Komplexen - im Gegensatz zum IV- wertigen - sehr gut wasserlöslich und von daher für das aquatische System besonders relevant ist. Hinsichtlich der aquatischen Ökotoxizität zeigt sich, dass erhöhte Urankonzentrationen zu chronische/akute Wirkungen führen, wie beispielsweise bei Fischen, Kleinkrebsen und Algen. Dabei scheint die akute Toxizität von Uran gegenüber Fischen und Kleinkrebsarten mit der Wasserhärte korreliert zu sein, je geringer die Wasserhärte desto höher die toxische Wirkung. Bei Menschen ist bekannt, dass erhöhte Dosen zu Schädigungen der Nieren führen können, weil Nieren das wesentliche Ausscheidungsorgan sind. 1 2. Veranlassung Bei der Konzeption und Erstellung der „Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer“ (sog. Oberflächengewässerverordnung - OGewV), die als Bundesverordnung am 25. Juli 2011 in Kraft getreten ist, war zunächst vorgesehen Uran mit in die Stoffliste der Anlage 5 (flussgebietsspezifische Schadstoffe) aufzunehmen und mit einer (nationalen) Umweltqualitätsnorm zu versehen. Um diesbezüglich Erfahrungen zu sammeln, wurden die niedersächsischen Oberflächengewässer bereits in den Jahren 2010 und 2011 im Zusammenhang mit den Bestandsaufnahmen zur EG-Wasserrahmenrichtlinie mit auf Uran untersucht (siehe 3.). Uran wurde letztlich jedoch nicht in die OGewV integriert. Zudem vermehrten sich die Berichte bzw. Pressemitteilungen, dass durch die landwirtschaftliche Verwendung von Phosphatdüngern, in denen auch Uran enthalten ist, erhöhte Einträge von Uran in Gewässer festzustellen seien. Im Folgenden werden die Ergebnisse der in der Wasserphase durchgeführten landesweiten Untersuchungen dargestellt und – soweit möglich – bewertet. 3. Monitoringkonzept Messstellen und Untersuchungsfrequenz An den insgesamt 140 ausgewählten Messstellen wurden entweder im Jahr 2010 oder 2011 jeweils 4 Wasserprobenahmen (Stichproben) durchgeführt. Bei den im Tidebereich gelegenen Messstellen erfolgte die Probenahme bei Ebbestrom (ablaufend Wasser), bei den Küsten-(Nordsee-)Messstellen unter Einsatz eines Hubschraubers.Die untersuchten Messstellen können Tab. 2 bzw. Tab. 3 entnommen werden, die Lage der Messstellen geht aus Bild 1 hervor. Es wurden in die Untersuchungen somit Messstellen der Flussgebiete Ems, Elbe, Weser und Rhein einbezogen, wobei 6 der 140 Messstellen der Kategorie der Küstengewässer zuzuordnen sind. Darüber hinaus sind auch Stillgewässer in die Untersuchungen einbezogen worden, neben dem größten niedersächsischen See, das Steinhuder Meer, beispielsweise auch der Maschsee in Hannover (Bild 2). Analysenmethode Die entnommenen Wasserproben wurden vor Ort filtriert (0,45 µm) und mit speziell gereinigter konzentrierter Salpetersäure versetzt, bis ein pH-Wert < 2 eingestellt war. Die Analyse auf Uran erfolgte nach DIN EN ISO 17294-2 mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS), bei einer Bestimmungsgrenze von 0,05 µg/L. 2 Umweltqualitätsnormen (UQN) bzw. Orientierungswert Eine gesetzlich festgelegte UQN für Oberflächengewässer existiert – wie bereits erwähnt – für Uran nicht. Zur Bewertung bzw. Einschätzung der Untersuchungsbefunde wurde im Folgenden ein Orientierungswert von 2 µg/L verwendet, wie er in dem Entwurf der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) vom März 2011 vorgesehen war. Entsprechend den Kriterien der OGewV wurde dieser Orientierungswert mit den jeweiligen Jahresmittelwerten abgeglichen. Bild 1: Lage der 140 untersuchten Messstellen 4. Ergebnisse, Bewertung und Zusammenfassung der Befunde Von den ermittelten Urangehalten wurde das jeweilige arithmetische Jahresmittel gebildet. Bei Gehalten < Bestimmungsgrenze wurde näherungsweise mit der halben Bestimmungsgrenze (0,025 µg/L) gerechnet. Der Tab. 1 können die jeweiligen Jahresmittelwerte aller insgesamt 140 untersuchten Messstellen entnommen werden, in alphabetischer Reihenfolge nach Gewässern und Messstellen geordnet. Messstellen, bei denen im Jahresdurchschnitt die Urangehalte größer dem Orientierungswert von 2 µg/L ermittelt wurden, sind rot gekennzeichnet. Lagen die Jahres-Urangehalte zwischen > 1 µ/L bis 2 µg/L, somit der halbe Orientierungswert überschritten wurde, so sind die entsprechenden Messstellen gelb hinterlegt. 3
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Origin: /Land/Niedersachsen/NLWKN
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