UranGW: Uran im Grundwasser

Ausgehend von den 2013 und 2014 bundesweit durchgeführten Untersuchungen der Urangehalte im Grundwasser im Rahmen der GZÜV 2006 i.d.g.F. gibt es massive punktuelle Überschreitungen v.a. in den Bundesländern Burgenland, Niederösterreich, Kärnten, Steiermark und Tirol. Im Burgenland und in Niederösterreich treten sogar regional Häufungen von Urangehalten > 15 μg/l auf. Es sind v.a. auch Trinkwasserversorgungsanlagen betroffen. Im niederösterreichischen Retz muss das Trinkwasser seit Jahren über eine Uranentfernungsanlage aufbereitet werden. Der im burgenländischen Seewinkel befindliche Brunnen der Trinkwasserversorgungsanlage Frauenkirchen musste mittlerweile gesperrt werden, da die Grenzwerte für Uran erheblich überschritten wurden. Damit besteht lokal ein Problem für die Versorgung der Bevölkerung und somit Handlungsbedarf für die wasserwirtschaftliche Planung.

Hinsichtlich der Herkunft von Uran im Grundwasser ist eine Reihe potenzieller Eintragspfade denkbar. Es ist durchaus möglich, dass geogene Einträge in das oberflächennahe Grundwasser zum einen aufgrund aufsteigender uranhaltiger Tiefengrundwässer erfolgen können, zum anderen ist auch eine Mobilisierung des Urans durch den im Wasser gelösten Sauerstoff aus Matrixkomponenten des Aquifers selbst vorstellbar.
Hinsichtlich anthropogener Quellen liegt der Fokus auf dem Einsatz von Phosphatdüngern in der Landwirtschaft und dem damit verbundenen potenziellen Eintrag von Uran in das Grundwasser.
Eine Zwischenstellung nimmt eine mögliche Überlagerung anthropogener und geogener Prozesse ein. Uran kann auch in Folge von menschlicher Tätigkeit eingetragener Oxidationsmittel (z.B. Nitrat aus Wirtschaftsdüngern) aus dem Untergrund gelöst werden.
Komplexe hydrochemische Prozesse steuern die Spezifizierung und damit die Mobilität von Uran, das in jedem Umweltkompartiment ein anderes Verhalten aufweist.
Anzunehmen ist ein komplexes System mit verschiedenen Eintragspfaden, in dem sich natürliche und anthropogene Prozesse überlagern, die gegenwärtig nicht differenziert werden können, die in ihrer Gesamtheit jedoch offensichtlich zu einer (zumindest temporären) Mobilisierung von Uran aus der Feststoffphase beitragen und langfristig dessen Akkumulation bewirken.
Redoxfronten nahe der Oberfläche können aufgrund wechselnder Mobilisierungs- und Festsetzungsprozesse erhöhte Konzentrationen bzw. Peaks und letztlich eine Akkumulation von Uran bewirken. So können auch niedrige Urangehalte im Wasser über längere Zeiträume hinweg in einer deutlichen Anreicherung von Uran resultieren.
Denkbar ist aber auch, dass über Phosphatdünger lediglich sehr geringe Mengen Uran eingetragen werden, deren Gehalte im Boden sich im Rahmen natürlicher Hintergrundgehalte bewegen, aufgrund spezieller, natürlich ablaufender Prozesse jedoch eine Anreicherung in bestimmten Zonen des Untergrundes stattfindet.

In jenen Gebieten, in denen erhöhte Urankonzentrationen im Grundwasser festgestellt wurden, gibt es nur wenige oder gar keine Daten zur mineralogischen Zusammensetzung bzw. zum Gesteinchemismus, aufgrund dessen eine Beurteilung möglich wäre, ob bzw. wo Verhältnisse vorherrschen, die den Eintrag von Uran ins Grundwasser begünstigen. Außerdem gibt es keine Informationen über die Urangehalte in unterschiedlichen Tiefenbereichen der jeweiligen Grundwasserleiter oder allfällige jahreszeitliche Schwankungen der Urankonzentrationen im Grundwasser.
Die derzeitige Datenlage reicht letztlich nicht aus, um seriös feststellen zu können, ob Uran geogener oder anthropogener Herkunft ist bzw. welche Konzentrationen auf die beiden möglichen Quellen zutreffen.

Im gegenständlichen Vorhaben sollen die noch offenen Fragen hinsichtlich geogener bzw. anthropogener Herkunft von Uran im Grundwasser geklärt werden und abgeschätzt werden, ob bzw. wo Verhältnisse vorherrschen, die den Eintrag von Uran ins Grundwasser begünstigen:

• Sind die Urankonzentrationen im Grundwasser jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen und ergibt sich daraus Handlungsbedarf für das GZÜV Beobachtungsprogramm?
• Ergeben sich neue Erkenntnisse bei einer Verdichtung von Bodenuntersuchungen im unmittelbaren Einzugsgebiet von Grundwassermessstellen?
• Kommt es zur Akkumulation von Uran in bestimmten Sedimentschichten?
• Liegt Uran im Untergrund mobilisierbar vor, an welche Minerale ist Uran gebunden?
• Sind unterschiedliche Gehalte in unterschiedlichen Tiefenbereichen feststellbar?
• Ist im unmittelbaren Einzugsgebiet von Grundwassermessstellen geogenes Potential im Untergrund vorhanden, über das Urangehalte im Grundwasser > 15 µg/l auftreten können? Ist dieses im Vergleich zu anderen Standorten erhöht?
• Sind die erhöhten Urangehalte im Grundwasser an bestimmte physikochemische Milieus gekoppelt (Redoxfronten) und können bereits geringe, unauffällige Urankonzentrationen in Boden/ungesättigter Zone ausreichen um Grenzwertüberschreitungen im Grundwasser zu verursachen?

Das beantragte Projekt hat hohe wasserwirtschaftliche Bedeutung, da massive punktuelle Überschreitungen von Uran im Grundwasser v.a. in den Bundesländern Burgenland, Niederösterreich, Kärnten, Steiermark und Tirol festgestellt wurden. Im Burgenland und in Niederösterreich treten sogar regional Häufungen von Urangehalten > 15 μg/l auf. Damit besteht lokal ein Problem für die Versorgung der Bevölkerung und somit dringender Handlungsbedarf für die wasserwirtschaftliche Planung.
Im gegenständlichen Vorhaben sollen die noch offenen Fragen hinsichtlich geogener bzw. anthropogener Herkunft von Uran im Grundwasser geklärt werden und abgeschätzt werden, ob bzw. wo Verhältnisse vorherrschen, die den Eintrag von Uran ins Grundwasser begünstigen.