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Reaktiver Transport von Haldensickerwasser in teilgesättigten quartären (pleistozänen/holozänen) Talsedimenten

Im Ronneburger Revier (Ostthüringen) fand von 1952-1990 die weltweit größte Urangewinnung aus Schwarzpeliten statt. Die derzeit vom Halden-Sickerwasser der Nordhalde, später vom austretenden Flutungswasser des gefluteten unterirdischen Grubengebäudes durchströmten Talsedimente des Gessentales stellen nach den seit August 1997 laufenden Voruntersuchungen eine Senke für Schwermetalle/Radionuklide dar. Die Fällungsprozesse und die Randbedingungen für diese Senkenfunktion sind bisher nicht bekannt. Noch in diesem Jahr werden über 100 Sondierungsbohrungen (Schlagbohrverfahren) von Seiten der Wismut GmbH im Gessental durchgeführt, woraus sich eine exzellente Probenentnahmemöglichkeit ergibt. Mit dem beantragten Forschungsprojekt sollen die sedimentologischen und hydraulischen Bedingungen und hydrogeochemischen (und mikrobiologischen Prozesse im Sicker- und Grundwasserpfad der quartären Talsedimente unter besonderer Berücksichtigung des Verhaltens von Uran erfasst werden. Hierzu sind sowohl Gelände- (Infiltrationstests, Pumpversuche, evtl. Tracertests) als auch Laborexperimente (Säulenversuche) vorgesehen. Die Kenntnisse sollen genutzt werden, um Teilprozesse des Systems zu modellieren (hydraulische und thermodynamische Gleichgewichtsmodelle), die für die Demobilisierung der Schwermetalle/Radionuklide wichtig sind. Die Ergebnisse stellen die Voraussetzung für eine fundierte Prognose über die Entwicklung der Stoffausträge aus dem Gessentaler Fließsystem und für die Stoffdynamik natürlicher Systeme dar.

Immissions- und Strahlenschutz (GB 2)

• Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt nach dem Strahlenschutzvorsorgegesetz für den Freistaat Sachsen • Überwachung der anlagenbezogenen Radioaktivität nach dem Atomgesetz am Forschungsstandort Rossendorf • Überwachung von Lebensmitteln (u. a. Amtshilfe für die Landesuntersuchungsanstalt für das Gesundheits- und Veterinärwesen Sachsen) • Betrieb der Radonberatungsstelle • Überwachung der anlagenbezogenen Radioaktivität nach der Verordnung zur Gewährleistung von Atomsicherheit und Strahlenschutz an den Standorten der Wismut GmbH • Überwachung der anlagenbezogenen Radioaktivität an den Altstandorten des Uranerzbergbaus • Aufsichtliche Messungen nach der Strahlenschutzverordnung inkl. Sicherheitstechnisch bedeutsame Ereignisse und Nukleare Nachsorge • Der Geschäftsbereich ist akkreditiert nach ISO 17025 für alle relevanten Prüfverfahren im Bereich Immission und Emission. Fachbereich 20 - Zentrale Aufgaben • Probenentnahmen und Feldmessungen (ohne Messungen und Probenentnahmen im Rahmen der Radonberatung) u. a. Probenentnahmen aus Fließgewässern, Messung der nuklidspezifischen Gammaortsdosisleistung • Organisation und Logistik für die von externen Probenehmern gewonnenen und dem Geschäftsbereich 2 zu übergebenden Proben. Betrieb der Landesdatenzentrale und der Datenbank zur Umweltradioaktivität im Freistaat Sachsen • Unterstützung der beiden Landesmessstellen bei der Einführung und Pflege radiochemischer Verfahren Fachbereiche 21, 22 - Erste und Zweite Landesmessstelle für Umweltradioaktivität Laboranalysen • nach dem Strahlenschutzvorsorgegesetz • zur Überwachung der Wismut-Standorte • zur Überwachung des Forschungsstandort Rossendorf • zur Überwachung der Altstandorte des Uranbergbaus • zur Lebensmittelüberwachung • zu den aufsichtlichen Kontrolltätigkeiten des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie und des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft u. a. in den Medien Wasser, Boden, Luft, Nahrungs- und Futtermittel. Analysierte Parameter: u. a. gamma- und alphastrahlende Radionuklide (z. B. Cäsium-137, Cobalt-60, Kalium-40, Uran-238); Strontium-90; Radium-226 und Radium-228). Fachbereich 23 - Immissionsmessungen Kontinuierliche Überwachung der Luftqualität durch Betrieb des stationären Luftmessnetzes des Freistaates (Online-Betrieb von 30 stationären Messstationen mit Übergabe der Messdaten ins Internet): • Laufende Messung der Luftgüteparameter SO2, NOx, Ozon, Benzol, Toluol, Xylole, Schwebstaub, Ruß • Gewinnung meteorologischer Daten zur Einschätzung der Luftgüteparameter • Sammlung von Schwebstaub (PM 10- und PM 2,5-Fraktionen) und Sedimentationsstaub zur analytischen Bestimmung von Schwermetallen, polyzyklischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und Ruß • Absicherung der Messdatenverarbeitung und Kommunikation • Betreiben einer Messnetzzentrale, Plausibilitätskontrolle der Daten und deren Übergabe an das Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie und an die Öffentlichkeit • Absicherung und Überwachung der vorgegebenen Qualitätsstandards bei den Messungen durch den Betrieb eines Referenz- und Kalibrierlabors • Sicherung der Verfügbarkeit aller Messdaten zu > 95% • Weiterentwicklung des Luftmessnetzes entsprechend den gesetzlichen Anforderungen • Betreuung eines Depositionsmessnetzes (Niederschlag) mit zehn Messstellen • Betrieb von drei verkehrsnahen Sondermessstellen an hoch belasteten Straßen • Durchführung von Sondermessungen mit Immissionsmesswagen und mobilen Containern • Betrieb von Partikelmesssystemen im Submikronbereich (Zählung ultrafeiner Partikel) in Dresden • Betrieb von Verkehrszähleinrichtungen und Übernahmen dieser Verkehrszähldaten sowie von Pegelmessstellen der Städte in den Datenbestand des Luftmessnetzes Fachbereich 24 - Emissionsmessungen, Referenz- und Kalibrierlabor Der Fachbereich befasst sich mit der Durchführung von Emissionsmessungen an ausgewählten Anlagen aus besonderem Anlass im Auftrag des LfULG. Beispiele: • Emissionsmessungen an Blockheizkraftwerken in der Landwirtschaft (Geruch, Stickoxide, Gesamtkohlenstoff und Formaldehyd). • Ermittlung der Stickstoff-Deposition aus Tierhaltungsanlagen für Geflügel und Rinder (Emissionsmessungen von Ammoniak, Lachgas, Methan, Wasser, Kohlendioxid, Feuchte, Temperatur und Luftströmung , Ammoniak-Immissionsmessung mit DOAS-Trassenmesssystem). • Untersuchung von Emissionen aus holzgefeuerten Kleinfeuerungsanlagen zur Abschätzung von Auswirkungen der novellierten 1. BImSchV. • Unterstützung des LfULG bei der Überwachung bekannt gegebener Messstellen nach § 26 BImSchG.

Altstandorte des Uranbergbaus

Die Überwachung der anlagenbezogenen Radioaktivität umfasst neben den Standorten der Wismut auch sog. Altstandorte. Diese wurden vor 1960 aus dem Eigentum der Wismut in zumeist kommunales Eigentum entlassen und fallen demzufolge nicht unter das Sanierungsprogramm der Wismut GmbH. Folgende Standorte von ehemaligen Industriellen Absetzanlagen (IAA) werden diesbezüglich im Rahmen eines Monitorings überwacht: Altstandort Zobes (1. Landesmessstelle); Johanngeorgenstadt, Schneckenstein, Dänkritz II, Oberschlema und Hakenkrümme (2. Landesmessstelle) An einigen Altstandorten wird der Radongehalt in der Freiluft überwacht (2. Landesmessstelle).

Mobilization and transfer of heavy metals, including radionuclides, by mycorrhizas

Mycorrhizal communities at different locations in the former uranium mining area Ronneburg (Thuringia) were analysed, using molecular methods for the identification of mycorrhizal fungi. Strains of the ectomycorrhizal fungus Amanita muscaria were isolated from the former mining area and are now tested for their heavy metal tolerance.

Sanierungsbetriebe der Wismut GmbH

An den Standorten des ehemaligen Uranerzbergbaus erfolgt die Kontrolle der Eigenüberwachung der Wismut GmbH, d.h.: - Programme zur Immissions- und Emissionsüberwachung (Basisprogramm sowie sanierungsbegleitendes Programm) sowie laboranalytische Überwachung der Wismut-Standorte - Externe Qualitätssicherung durch Durchführung von Vergleichsmessungen an realen Wässern von Einleitstellen (Stichtagsbeprobungen).

Wasseranalytik

Das Aufgabengebiet der " Wasseranalytik" umfasst die Untersuchung der Anionen, Nährstoffe und summarischen Kenngrößen, organischen Spurenstoff- und Metallanalytik und beinhaltet folgende Leistungsschwerpunkte: - Probenahme Oberflächenwasserproben - Fließgewässeruntersuchungen - Grundwasseruntersuchungen - Untersuchungen der Wochenmischproben aus den fünf Gewässergütemessstationen - Standgewässeruntersuchungen - Untersuchungen von Bodensickerwasser (LfULG) u.a. im Rahmen der Überwachung von Altstandorten des Uranbergbaus (WISMUT) sowie - Untersuchung von Sonderproben während außergewöhnlicher Gewässersituationen in der Elbe inkl. täglicher Rufbereitschaft im Rahmen des internationalen Warn- und Alarmplanes der Elbe. Die organischen Spurenstoff- und Metallanalytik basiert auf hochwertiger Analysentechnik (GC-MS/HPLC-MS: Organik, ICP/MS: Metallanalytik)

Braunkohlebergbau, Untertagebergbau

Braunkohlebergbau: - Grundsatzfragen des aktiven Braunkohlenbergbaues und des Sanierungsbergbaues - Zulassung von Betriebsplänen "Folgen des Grundwasserwiederanstiegs" (ZVB GWW) - Zulassung von Betriebsplänen im aktiven Braunkohlenbergbau und in der Braunkohlensanierung - Abfallrechtliche Genehmigungen, genehmigungsbedürftige Anlagen nach BImSchG Untertagebergbau: - Sanierung im Uranerzbergbau - Untertägiger Bergbau - Besucherbergwerke - Zulassung geothermischer Anlagen - Zulassung von Bohrungen

Umgebungsüberwachung Wismut

Emissions- und Immissionsüberwachung der Sanierungsbetriebe des ehemaligen Uranbergbaus (Wismut GmbH) sowie Dokumentation der Ergebnisse in Halbjahres- und Jahresberichten

Aerogammaspektrometrie 1982-2010 im Erzgebirge

Der Bericht informiert über die Ergebnisse der Auswertung von aerogammaspektrometrischen Befliegungen der Gebiete des ehemaligen Uranerzbergbaus im Freistaat Sachsen in den Jahren 1982 bis 2010. Die Ergebnisse der Datenauswertung zeigen eine übersichtsmäßige Darstellung des Sanierungsfortschrittes an den ehemaligen Uranbergbaustandorten Aue, Johanngeorgenstadt und Zwickau bis zum Jahr 2010 anhand von interpolierten Kartendarstellungen für die Parameter Uran, Thorium und Gamma-Ortsdosisleistung (ODL). Die Veröffentlichung richtet sich sowohl an das Fachpublikum als auch an naturwissenschaftlich interessierte Laien.

Wismut Uranbergarbeiter-Kohortenstudie

Wismut Uranbergarbeiter-Kohortenstudie Die Wismut-Studie ist eine der weltweit größten Kohortenstudien zu Bergarbeitern, die beruflich Radon und seinen Folgeprodukten ausgesetzt waren. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) führt diese Studie seit 1993 durch mit dem Ziel, die gesundheitlichen Folgen der beruflichen Strahlen- und Staubbelastung wissenschaftlich aufzuarbeiten. Zahlreiche Ergebnisse dieser Studie wurden publiziert ( z.B. Kreuzer et al. 2023; Kreuzer et al. 2021 ; Kreuzer et al.,2018 ; Walsh et al. 2015 ). Öffnung der Wismut-Daten für externe Wissenschaftler: Das BfS stellt die Daten auf Antrag externen Wissenschaftlern zur Bearbeitung eigener Fragestellungen zur Verfügung (Einzelheiten siehe Opening of the Wismut Data for External Researchers; Call for Proposals , in englischer Sprache). Bergarbeiter unter Tage beim Bohren im Wasser stehend Die Wismut-Studie ist eine der weltweit größten Kohortenstudien beruflich radonbelasteter Bergarbeiter. Sie umfasst knapp 59.000 männliche Beschäftigte, die im Uranbergbau in der Deutschen Demokratischen Republik ( DDR) zwischen 1946 und 1990 tätig waren. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) führt diese Studie seit den 1990er Jahren durch mit dem Ziel, die gesundheitlichen Folgen der beruflichen Strahlen- und Staubbelastung wissenschaftlich aufzuarbeiten. Aufgrund ihres Umfangs, des langen Beobachtungszeitraums und der Fülle vorhandener Informationen ist die Studie einzigartig. Sie ermöglicht die Bearbeitung vieler verschiedener Fragestellungen. Die bisherigen Ergebnisse wurden in zahlreichen Publikationen veröffentlicht. Ergebnisse der Kohortenstudie Ausblick Aktuell werden die Risiken für andere Erkrankungen als Lungenkrebs durch Radon sowie für Erkrankungen durch Quarzfeinstaub in der Wismut-Kohorte mit den Daten des Beobachtungszeitraums 1946 - 2018 untersucht. Außerdem wird erforscht, wie robust die Risiken für Lungenkrebs durch Radon bei Berücksichtigung möglicher Unsicherheiten in der Berechnung der Radonexposition sind. Dazu wurde eine Methode speziell für die Daten der Wismut-Kohorte entwickelt, mit der Expositionsunsicherheiten bei der Risikoschätzung berücksichtigt werden können ( Ellenbach et al. 2023 ). Die Wismut- Kohorte ist auch Teil zweier weltweiter Poolingprojekte ("PUMA" – Pooled Uranium Miners Analysis, Rage et al. 2020 , Richardson et al. 2021 ; Richardson et al. 2022 , Kelly-Reif et al. 2023 ) und "iPAUW" - International Pooled Analysis of Uranium Processing Workers ) mit zahlreichen Uranbergarbeiter- und Uranaufbereiter- Kohortenstudien aus verschiedenen Ländern (Deutschland, Frankreich, Kanada, Tschechien, UK und USA ). Auch am europäischen Radon-Forschungsprojekt RadoNorm ist die Wismut-Kohorte beteiligt. Geplant ist auch die Auswertung der Daten zu den Frauen in der Wismut-Kohorte. Da von diesen nur sehr wenige unter Tage gearbeitet haben und damit strahlenexponiert waren, wurden sie bei den bisherigen Analysen nicht berücksichtigt. Darüber hinaus werden derzeit Lebenszeitrisiken für Krebserkrankungen basierend auf Ergebnissen der Wismut-Kohortenstudie systematisch untersucht und Methoden zur Berücksichtigung von Unsicherheiten bei der Berechnung der Lebenszeitrisiken entwickelt. Das Lebenszeitrisiko spielt zum Beispiel eine zentrale Rolle dabei, wie man die Exposition durch Radon umrechnen kann in eine effektive Dosis, die die Wirkung der Strahlung auf den Körper beschreibt. Fazit Die Zusammenhänge zwischen verschiedenen beruflichen Expositionen im Uranbergbau und gesundheitlichen Risiken werden anhand der deutschen Uranbergarbeiterstudie untersucht. Dadurch lassen sich neue Erkenntnisse für den Strahlenschutz und den Arbeitsschutz gewinnen und die wissenschaftlichen Grundlagen für die Anerkennung von Berufskrankheiten erweitern. Sowohl die berufliche Radon - als auch die Quarzfeinstaubexposition führen bei den Wismut-Beschäftigten zu einer deutlichen Erhöhung des Lungenkrebsrisikos, auch im Niedrigdosisbereich. Der radonbedingte Risikoanstieg hängt zusätzlich ab von Faktoren wie der Zeit seit Exposition , dem Alter bei Exposition und der Expositionsrate. Die Lungenkrebsrisiken durch Rauchen und Radon addieren sich nicht nur, sondern verstärken sich wechselseitig. Das heißt, das gemeinsame Vorliegen der beiden Risikofaktoren erhöht das Lungenkrebsrisiko besonders stark. Auch das Risiko, an einer Leukämie zu sterben, steigt mit der Strahlenexposition an, dieser Anstieg ist jedoch nicht signifikant. Für einzelne Leukämie -Subtypen ergeben sich signifikante Zusammenhänge. Des Weiteren zeigt sich ein sehr starker Anstieg der Sterblichkeit an Silikose mit zunehmender Belastung durch Quarzfeinstaub. Hinsichtlich der anderen untersuchten Todesursachen wurden bisher keine statistisch signifikanten Risikoerhöhungen beobachtet. Mit zunehmendem Beobachtungszeitraum ist mit wertvollen Erkenntnissen auch für Erkrankungen zu rechnen, die in der Kohorte eher selten auftreten. Stand: 02.02.2026

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