Migration of iodine-129 and iodine-127 in soils

T. Ernst; S. Szidat; J. Handl; D. Jakob; R. Michel; Ch. Schnabel; H.-A. Synal; F. J. Santos Arevalo; I. Benne; J. Boess; E. Gehrt; A. Capelle; J. Schneider; W. Schäfer; J. Böttcher

doi:10.1515/kern-2003-0070

Artikel

Migration of iodine-129 and iodine-127 in soils

T. Ernst , S. Szidat , J. Handl , D. Jakob , R. Michel , Ch. Schnabel , H.-A. Synal , F. J. Santos Arevalo , I. Benne , J. Boess , E. Gehrt , A. Capelle , J. Schneider , W. Schäfer und J. Böttcher

Veröffentlicht/Copyright: 11. März 2022

Veröffentlicht von

Veröffentlichen auch Sie bei De Gruyter Brill

Manuskript einreichen Informationen für Autor*innen

Aus der Zeitschrift Kerntechnik Band 68 Heft 4

Abstract

To draw the balance of anthropogenic ¹²⁹I input into European soils, the concentrations of ¹²⁹I and ¹²⁷I in seven soils from Lower Saxony were analyzed down to a depth of 250 cm. In comparison with pre-nuclear soils and Ukrainian soils, we detected a significant anthropogenic input of ¹²⁹I. Considering the different time periods for the input of ¹²⁹I and ¹²⁷I it was possible to assess the dynamics of sorption processes which dominate migration and accumulation. Anthropogenic ¹²⁹I was successfully used as a tracer for a clarification of the migration processes of trace elements in soils.

Abstract

Zur Bilanzierung des anthropogenen ¹²⁹I-Eintrages in europäische Böden wurden sieben niedersächsische Böden bis zu einer maximalen Tiefe von 250 cm auf ihre ¹²⁹I- und ¹²⁷I-Gehalte untersucht. Es konnte ein deutlich belegbarer Eintrag von anthropogenem ¹²⁹I durch Vergleiche mit pränuklearen Böden und ukrainischen Böden ermittelt werden. Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Eintragszeiträume für ¹²⁹I und ¹²⁷I konnte die Dynamik der Sorptionsprozesse, die Migration und Akkumulation dominieren, beurteilt werden. Damit ist es gelungen, den anthropogenen ¹²⁹I-Eintrag als Tracer zur Klärung der Migration von Spurenstoffen in Böden zu nutzen.

* present address: Laboratory for Radiochemistry and Environmental Chemistry, University Bern, Freiestrasse 3, CH-3012 Bern, Switzerland

** present address: Scottish Universities Environmental Research Center, Scottish Enterprise Tech. Park East Kilbride G75 0QF, United Kingdom

Prof. Dr. Rolf Michel, Zentrum für Strahlenschutz und Radioökologie, Universität Hannover, Am Kleinen Felde 30, D-30167 Hannover, Germany

Acknowledgements

This work was funded by the German Science Foundation (DFG, Bonn) and The Swiss National Fond (SNF). We are grateful to the Paul Scherrer Institute (PSI) and the Swiss Federal Institute of Technology (ETH) who jointly operate the Zurich AMS facilities.

References

1 Moran, J. E.; Fehn, U.; Teng, Ray, T. D.: Variations in ¹²⁹I/¹²⁷I ratios in recent marine sediments: evidence for a fossil organic component. Chemical Geology 152 (1998) 19310.1016/S0009-2541(98)00106-5Suche in Google Scholar

2 Schink, D. R.; Santschi, P. H.; Corapcioglu, O.; Fehn, U.: Prospects for “iodine-129 dating” of marine organic matter using AMS. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 99 (1995) 52410.1016/0168-583X(94)00695-4Suche in Google Scholar

3 Schmidt, A.; Schnabel, Ch.; Handl, J.; Jakob, D.; Michel, R.; Synal, H.-A.; Lopez, J. M.; Suter, M.: On the analysis of iodine-129 and iodine-127 in environmental materials by accelerator mass spectrometry and ion chromatography. Sci. Total Environ. 223 (1998) 13110.1016/S0048-9697(98)00309-XSuche in Google Scholar

4 Michel, R.; Ernst, Th.; Szidat, S.; Schnabel, Ch.; Synal, H.-A.: Langfristige Entwicklung von Iod-129 in der Umwelt. Klausurtagung des Radioökologieausschusses der SSK 25./26. 7. 2001 in Klais, Berichte der Strahlenschutzkommission (2002) in pressSuche in Google Scholar

5 Szidat, S.; Schmidt, A.; Handl, J.; Jakob, D.; Botsch, W.; Michel, R.; Synal, H.-A.; Schnabel, C.; Suter, M.; López-Gutiérrez, J. M.; Städe, W.: Iodine-129: Sample preparation, quality control and analyses of pre-nuclear materials and of natural waters from Lower Saxony, Germany. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B172 (2000) 69910.1016/S0168-583X(00)00377-3Suche in Google Scholar

6 Szidat, S.: Iod-129: Probenvorbereitung, Qualitätssicherung und Analyse von Umweltmaterialien. Ph.D. Thesis, University Hanover (2000). Available at: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e002/32217211X.pdfSuche in Google Scholar

7 Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft, Exkursionsführer Band 90 (1999) ISSN-0343-107x, Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft.Suche in Google Scholar

8 Boaretto, E.; Berkovits, D.; Delmas, R.; Johnson, R. R.; Kaufman, A.; Magaritz, M.; Paul, M.; Pourchet, M.: Measurements of anthropogenic radionuclides in environmental samples. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B92 (1994) 35010.1016/0168-583X(94)96033-XSuche in Google Scholar

9 Ernst, T.; Szidat, S.; Handl, J.; Jakob, D.; Michel, R.; Schnabel, Ch.; Synal, H.-A.; Santos Arevalo, F. J.; Benne, I.; Boess, J.; Böttcher, J.; Gehrt, E.; Capelle, A.; Schneider, J.; Schäfer, W.: ¹²⁹I und ¹²⁷I in europäischen Böden, in: R. Michel, M. Täschner, A. Bayer (eds.) Praxis des Strahlenschutzes: – Messen, Modellieren, Dokumentieren. Tagungsband der 34. Jahrestagung des Fachverbandes für Strahlenschutz e.V., Kloster Seeon, 21.–25. April 2002, TÜV-Verlag, Köln (2002) 167–174Suche in Google Scholar

10 Kümmel, R.; Worch, E.: Adsorption aus wäßrigen Lösungen. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig (1990) 19Suche in Google Scholar

11 Barton, A. F. M. (ed.): Handbook of solubility parameters and other cohesion parameters. CRC 2^nd Edition (1991) N5,04.Suche in Google Scholar

12 Ernstberger, H.: Einfluß der Landnutzung auf Verdunstung und Wasserbilanz. Verlag Beiträge zur Hydrologie, Kirchzarten (1987) 6–29Suche in Google Scholar

13 Hellmann, H.: Lehrbuch der Hydrologie. Band 2: Qualitative Hydrologie – Wasserbeschaffenheit und Stoff-Flüsse. Gebrüder Borntraeger (1999) 51–52Suche in Google Scholar

14 Krahe, P.; Glugla, M.: Abfluß undWasserbilanz der Bundesrepublik Deutschland. Information 1/96 Bundesanstalt für Gewässerkunde Berlin-Koblenz, cited in [13]Suche in Google Scholar

15 Schmidt, A.: ¹²⁹I und stabiles Iod in Umweltproben Qualitätskontrolle von Analysenmethoden und Untersuchungen zur Radioökologie und zur retrospektiven Dosimetrie, Ph.D. Thesis, University Hanover (1998). Available at: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e002/245403892l.pdfSuche in Google Scholar

16 Geller, A.: Handbuch Mikrobiologische Bodenreinigung, Schriftenreihe Materialien zur Altlastenbearbeitung. Band 7, Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg (1991) Kap. 2.4.2.2 online:http://www.uvm.baden-wuerttemberg.de/alfaweb/berichte/abstracts/band07.htmlSuche in Google Scholar

17 Scheffer, F.; Schachtschabel, P. et al.: Lehrbuch der Bodenkunde. 14. Aufl. Ferdinand Enke Verlag Stuttgart (1998) 56 – 58 /129, 202 – 203Suche in Google Scholar

18 Schäfer, M.: Iod-Dynamik im Boden. Ph. D. thesis, TU München (1994) 121–133Suche in Google Scholar

19 Pel, E.: ZumVerhalten von Iod im System Boden-Pflanze-Luft, KfK 5118 (1993) 57–58, 81–82Suche in Google Scholar

20 Bowen, H. J. M.: Environmental Chemistry of the Elements. Academic Press (1979) 26, cited in [19] 72Suche in Google Scholar

21 Ernst, Th.:. Anthropogenes Iod-129 als Tracer für Umweltprozesse, Ein Beitrag zum Verhalten von Spurenstoffen bei der Migration in Böden und beim atmosphärischen Transport. Ph.D. Thesis, University Hanover (2003) in preparationSuche in Google Scholar

22 Harb, S.: Ph. D. Thesis, University Hanover (2003) in preparationSuche in Google Scholar

23 Kirchner, G.: Transportprozesse von Spurenstoffen in terrestrischen Ökosystemen. Habilitationsschrift University Bremen (1997) 1–8. Available at: http://lmst02.physik.uni-bremen.de/habil.pdfSuche in Google Scholar

Received: 2003-03-01

Published Online: 2022-03-11

Sie haben derzeit keinen Zugang zu diesem Inhalt.

Artikel in diesem Heft

https://doi.org/10.1515/kern-2003-0070