Verteilung und Bindungsformen von Uran in Niedermoorböden

Moorboden gelten als wichtige geochemische Senke fur Uran (U). Dennoch wurde die Uranbindung in Moorboden bislang nur unzureichend erforscht. Die potentiellen Mechanismen der Uranfestlegung in organischen Boden sind vielfaltig und reichen von der Fallung UIV/VI-haltiger Minerale (z.B. Uraninit, UIVO2) bis zur Komplexierung von UIV/VI auf organischen sowie anorganischen Oberflachen. Das Ziel unserer Arbeit bestand daher in der Erforschung der raumlichen Verteilung sowie der Bindungsmechanismen von geogenem U in alpinen Niedermoorboden (Umax = 335 mg/kg; pH = 4.7-6.6, Eh = -127 bis 463 mV) mittels Synchrotron-basierter Rontgenfluoreszenzspektrometrie sowie Rontgenabsorptionsspektroskopie (XANES und EXAFS). Unsere Ergebnisse zeigen, dass U auf der Mikrometerskala heterogen verteilt und mit partikularer organischer Substanz assoziiert ist. Mikrofokussierte U L3-Kanten XANES-Messungen von uranreichen Partikeln ergaben 35-68% UIV. Die Auswertungen von U L3-Kanten EXAFS-Spektren ausgewahlter Bodenproben belegen, dass sowohl UIV als auch UVI in bidentat-mononuklearen Carboxylatkomplexen gebunden sind. Dabei kann die Bildung organischer UIV-Komplexe mit der Reduktion von organisch komplexiertem UVI im stark anoxischen Milieu erklart werden. Insgesamt verdeutlichen unsere Untersuchungen, dass die Fallung uranhaltiger Mineralphasen sowie die Adsorption von U auf Sesquioxid- und Schichtsilikatoberflachen am Untersuchungsstandort eine nur untergeordnete Rolle fur die Uranfestlegung spielen.