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Arbeitsbericht NAB 14-35

Chemische Risikobewertung – Beurteilung von Stoffen in einem geologischen Tiefenlager für radioaktive Abfälle aufgrund ihrer Chemotoxizität

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Im Hinblick auf eine Umweltverträglichkeitsprüfung für ein geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle wurde die Chemotoxizität der zur Einlagerung vorgesehenen Materialien abgeschätzt sowie eine Risikobetrachtung für den als Trinkwasser genutzten Biosphären-Aquifer durchgeführt.

Für die Tiefenlagerung werden gemäss Kernenergieverordnung (KEV 2004) die folgenden Kategorien von radioaktiven Abfällen unterschieden:

  • a.  hochaktive Abfälle (HAA):

1.  abgebrannte Brennelemente (BE), die nicht wiederaufgearbeitet werden;

2.  verglaste Spaltproduktlösungen aus der Wiederaufarbeitung von abgebrannten Brennelementen (HAA);

  • b.  alphatoxische Abfälle (ATA): Abfälle, deren Gehalt an Alphastrahlern den Wert von 20'000 Becquerel/g konditionierter Abfall übersteigt;
  • c.  schwach- und mittelaktive Abfälle (SMA): alle anderen radioaktiven Abfälle.

Für alle Abfallkategorien ist als Wirtgestein der Opalinuston vorgesehen.

Basierend auf der Chemotoxizität der Stoffe wurden analog dem Vorgehen im Rahmen der Lebensmittelsicherheit (toxikologisch basierte) tolerierbare Trinkwasserkonzentrationen abgeleitet. Unter Anwendung sehr konservativer Modelle wurden worst-case Konzentrationen im für Trinkwasser genutzten Biosphären-Aquifer abgeschätzt.

Die durch Vergleich der geschätzten Konzentrationen im Aquifer mit den tolerierbaren Trinkwasserkonzentrationen ermittelten Risikoquotienten (RQ) liegen für sämtliche potenziell chemotoxischen Stoffe auch unter der Annahme ihrer augenblicklichen und vollständigen Auflösung im Porenwasser der Lagerkammern unter RQ = 1. Daher besteht im Hinblick auf die hier untersuchte Chemotoxizität der zur Einlagerung vorgesehenen Materialien keine Gefährdung des Biosphären-Aquifers und damit kein Risiko beim Konsum des Grundwassers als Trinkwasser.

In weniger konservativen Szenarien (realistische Auflösungsrate der Abfälle bzw. Gebinde, mögliche Sorption der gelösten Stoffe im Wirtgestein, biologische Abbaubarkeit organischer Chemikalien etc.) würden die Konzentrationen im Biosphären-Aquifer weiter reduziert.

In Bezug auf die Indikatorwerte für die Grundwasserqualität gemäss BAFU (2004) liegen die durch Vergleich der geschätzten Konzentrationen mit den Indikatorwerten ermittelten Qualitäts-quotienten (QQ) nach Einbezug der maximalen Löslichkeit für sämtliche potenziell chemotoxischen Stoffe unter QQ = 1. Das Grundwasser kann daher als anthropogen nicht belastet bezeichnet werden.

Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, dass keine chemotoxische Gefährdung bzw. Beeinträchtigung der Grundwasserqualität durch die Einlagerung der vorgesehenen Materialien in einem geologischen Tiefenlager besteht.

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