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Technical Report NTB 90-28

Poços de Caldas Report No. 10 Microbiological analysis at the Osamu Utsumi mine and Morro do Ferro analogue study sites, Poços de Caldas, Brazil

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Das Poços de Caldas Projekt ist eine umfangreiche natürliche Analogstudie, die sich mit der Sicherheitsanalyse der Endlagerung radioaktiven Abfalls befasst. Ein Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Charakterisierung von mikrobiologischen Populationen und deren Einfluss auf verschiedene Vorgänge. Von unterschiedlichen Tiefen der Bohrlöcher beider Gelände wurden Grundgestein und Grundwasser auf deren mikrobiologischen Gehalt hin untersucht. In allen Fällen wurden Mikroben gefunden, aber ihr Vorkommen scheint nicht in Relation zur Tiefe zu stehen. Analysen des Grundwassers ergaben grössere Vorkommen als im Gestein und wiesen auf das Vorhandensein von Bakterien des Schwefelzyklus hin.

Diese Beobachtungen wurden mit Vorhersagen von Sicherheitsanalysemodellen verglichen, um die maximale Biomasse/Mikroben-Aktivität in Abhängigkeit von den vorhandenen Nährstoffen und Energiequellen zu berechnen. Die wichtigsten Schlüsse aus dieser Untersuchung sind:

  1. Geringe mikrobiologische Aktivitäten können durch Energie und Nährstoffe unterstützt werden, die durch Prozesse in oder in der Umgebung der Redoxfront entstehen. Die maximale jährliche Produktion von ≈ 0.01 - 0.1 g Biomasse (trocken)/m2 der Redoxfront stimmt mit den Beobachtungen an bestehenden Populationen überein.
  2. Das Vorhandensein von hohen Konzentrationen an sulphat-reduzierenden Bakterien um die Redoxfront, deutet auf eine komplexe Schwefelgeochemie hin, die vorwiegend mikrobiologisch katalysiert zu werden scheint, und die teilweise die modulare Form der Pechblenden Konkretionen und die Anwesenheit von sekundärem Pyrit erklären könnte.
  3. Es erfolgt nur eine geringe Mobilisation von Spurenelementen durch organische Nebenprodukte. Die Hauptaufgabe der Mikroben in diesem System ist es, die spezifischen Redoxreaktionen zu katalysieren.

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