Evaluation of soil extraction methods for uranium

Zewainy, Raafat

Als natürlicher Bestandteil liegt Uran (U) in Böden in geringer Konzentration (0,3 bis 12.0 mg kg-1 U) vor. In landwirtschaftliche Böden erfolgt ein zusätzlicher U-Eintrag durch P-Dünger. U-Extraktionsverfahren wurden aus herkömmlichen Schwermetall-extraktionsverfahren evaluiert und hinsichtlich ihres Extraktionspotentials verglichen. Die wichtigsten Parameter, die die Bioverfügbarkeit von U für Pflanzen in unterschiedlich U-kontaminierten Böden beeinflussen, werden diskutiert. Vier Gruppen von Bodenproben wurden untersucht, die den weiten Bereich praktisch möglicher U-Konzentrationen abdeckten. Sie entstammten vorherigen Gefäß- und Inkubationsversuchen, zwei P-Dauerdüngungsversuchen sowie einer Bergbauregion in Schneeberg (Sachsen, Deutschland). Für die Extraktion wurden AAAc-EDTA, DTPA, NH4Ac ( pH 7,0) sowie durch Zentrifugation gewonnene Bodenlösung eingesetzt. Der U-Gehalt in den Extraktionslösungen wurde mittels ICP-QMS gemessen und mit den Pflanzen-U-Gehalten des vorhergehenden Experiments korreliert. Die geprüften Extraktionsmittel unterschieden sich hinsichtlich ihres Extraktionspotentials, wobei mit AAAC-EDTA die größten U-Mengen extrahiert werden konnten, während in der Bodenlösung erwartungsgemäß am wenigsten pflanzenaufnehmbares U nachgewiesen wurde. Die Vorhersagegenauigkeit für die U-Aufnahme durch Pflanzen war vom verwendeten Extraktionsmittel und der Pflanzenart abhängig. Die U-Aufnahme durch Zea mays L. und Helianthus annuus L. korrelierte am besten mit dem AAAc-EDTA-extrahierbaren U. Die U-Aufnahme von Vicia faba L. konnte mit keinem der verwendeten Extraktionsmittel eingeschätzt werden. Der U-Gesamtgehalt, der pH-Wert und P-Verbindungen im Boden beeinflussten Extrahierbarkeit und Pflanzenaufnehmbarkeit des Schwermetalls U. Zusätzlich wurde der Einfluss von N- und S-Düngung auf die U-Aufnahme durch Pflanzen untersucht. Die Lagerungszeit der U-kontaminierten Bodenproben hatte ebenfalls einen Einfluss auf die Menge an extrahierbarem U.

Uranium (U) occurs naturally in low concentrations in rock, soil, and water. The background concentration of U in soil ranges from 0.3 to 12.0 mg kg-1. The U behavior in soils is very complicated, this because U can be associated with numerous compounds and phases and many factors affect its behavior in soil. The main goals of the present work were to evaluate different extraction methods for U from soil, find out which of these methods will best predict the plant uptake of U and investigate some of the factors affecting the extractability of U and its availability for plants. Four soil sample groups were collected covering a wide range of U concentration in soils. Some of them were derived from previously conducted greenhouse, incubation and long term P fertilization experiments. The others were collected from the mining area of Schneeberg, Saxony. Acid ammonium acetate-EDTA (AAAc-EDTA), ammonium acetate (NH4Ac) at pH 7.0, diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA), and soil solution obtained by centrifugation (7,000 rpm for 20 min) were used for U extraction. The U content in the solutions was measured by ICP-QMS. The results revealed that AAAc-EDTA, NH4Ac, DTPA and soil solution extractants had different capacities to extract U from soil. The AAAc-EDTA and NH4Ac were the best predictors for U uptake by maize, while DTPA and AAAc-EDTA extractants were the best indicators for the U uptake by sunflower. Maize had a lower ability to mobilize U into the soil after harvesting than sunflower and faba bean plants. The total U in soil found to be one of the most important factors affecting the extractability of U. Soil pH and P had inconsistent effects on the U extractability. Their impacts on the extractable U were depending on the samples source. The presence and the type of organic materials in soil had various effects on the availability of U. The effect of storage time was found to be one of the factors affecting the availability of U in soil.

Zitieren

Zitierform:

Zewainy, Raafat: Evaluation of soil extraction methods for uranium. 2008.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export