Im Rahmen von radiochemischen Untersuchungen des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) zwischen 2003 und 2008 wurden in mehreren Roh- und Trinkwasserproben im südlichen Sachsen-Anhalt für den natürlich vorkommenden Alpha-Strahler Polonium-210 (Po-210) Aktivitätskonzentrationen >100 mBq/l gemessen (Beyermann et al., 2009). Der bundesweit mittlere Gehalt von Po-210 im Trinkwasser in dieser Studie lag bei 1,4 mBq/l (Median, 95. Perzentil 10 mBq/l). Die Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) ordnet Polonium-210 aufgrund seiner hohen spezifischen Aktivität sowie der Halbwertszeit von 138,4 Tagen als hoch radiotoxisch ein (ICRP, 1994).

Mit dem Ziel ein besseres Verständniss von Auftreten und Herkunft von Po-210 im Grundwasser zu erlangen, wurden weitergehende hydro- und radiochemische Untersuchungen an über 40 Brunnen (Monitoring, Trinkwassernutzung) und Analysen zum Mineral-, Element- und Radionuklidbestand an einem Bohrkern dieser Region durchgeführt. Geographisch gehört das Untersuchungsgebiet zum südöstlichen Harzvorland, wobei der überwiegende Teil der Querfurter Platte zuzuordnen ist, welche nach Osten allmählich in die Merseburger Buntsandsteinplatte übergeht (Bauer, 1959; Schröder, 1997). Das Gebiet ist durch einen teilweise intensiven Abbau von tertiärzeitlichen Braunkohleflözen und anschließender Flutung von Tagebaurestlöchern geprägt. Die untersuchten Grundwasserleiter sind in Formationen des Mittleren und Oberen Buntsandstein, im Unteren Muschelkalk und im Tertiär ausgebildet. Erhöhte Po-210 Gehalte >20 mBq/L wurden hauptsächlich in Grundwasserproben festgestellt, die dem Mittleren Bundsandstein zugeordnet werden. Ausnahme bildet eine Probe aus dem Abstrom einer unabgedeckten Kippe mit einer hohen Polonium-Aktivitätskonzentration von >500 mBq/l.

Bzgl. der Herkunft des Po-210 bzw. seines Mutternuklids Blei-210 (Pb-210) werden im Wesentlichen folgende Ansätze diskutiert: (1) Anthropogene Herkunft (Kippe), ggf. mit Beeinflussung des Transportpfads durch Tagebauflutung, (2) Geogene Verbreitung der Mutternuklide des Po-210 im Mittleren Buntsandstein und (3) Aufstieg von salinaren radioaktiven Tiefenwässern über überwiegend herzynisch-streichende Störungen im mesozoischen Deckgebirge. Die bisher erhobenen hydrogeologischen und geochemischen Daten sowie die Abwesenheit des langlebigen Mutternuklids Pb-210 im Grundwasser deuten auf eine lokale Mobilisation von Po-210 im Mittleren Buntsandstein hin. Als mögliches Mobilisationsszenario wird eine mikrobiell induzierte Po-210-Freisetzung diskutiert, die bereits von Seiler et al. (2011) in einem sulfatreduzierenden Grundwasserleiter beschrieben wurde.

Beyermann, M., Bünger, T., Gehrcke, K., Obrikat, D., 2009. Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland. Bundesamt für Strahlenschutz, Salzgitter.

ICRP, 1994. Dose Coefficients for Intakes of Radionuclides by Workers. Ann. ICRP, 24. ICRP Publication 68.

Seiler, R.L., Stillings, L.L., Cutler, N., Salonen, L., Outola, I., 2011. Biogeochemical factors affecting the presence of ²¹⁰Po in groundwater. Applied Geochemistry, 26(4): 526-539.