Radium (Ra) und Wasser

Radium (Ra) und Wasser: Vorkommen, Chemie und Aufbereitung

Radium ist ein natürlich vorkommendes radioaktives Element, das sich aus Gestein und Sedimenten lösen und ins Grundwasser gelangen kann. Sein Vorkommen hängt von der lokalen Chemie des Grundwasserleiters ab und entspricht nicht dem Vorkommen von Uran: Erhöhte Radium- und Urankonzentrationen treten nicht zwangsläufig gemeinsam auf. Ob eine Aufbereitung erforderlich ist, muss durch Untersuchungen festgestellt werden.

Eine Grundwasserprobe und ein Bohrkern werden in einem Wasserlabor untersucht. — Illustration einer Grundwasserprobenahme und Mineralanalyse; sie zeigt keine tatsächlich gemessene Probe.

Wie gelangt Radium ins Wasser?

Radiumisotope entstehen auf natürliche Weise in radioaktiven Zerfallsreihen in Gestein und Sedimenten. Radium-226 und Radium-228 sind die Isotope, die bei der Trinkwasserüberwachung am häufigsten berücksichtigt werden. Sie können ins Grundwasser gelangen, wenn Minerale verwittern und Wasser durch einen Grundwasserleiter strömt. Die Konzentrationen hängen von der Geologie, Mineraloberflächen, Redoxbedingungen, dem Salzgehalt und dem Vorhandensein konkurrierender Ionen ab.

Die chemischen Bedingungen, unter denen Radium mobilisiert wird, unterscheiden sich von denen, unter denen Uran mobilisiert wird. Studien des U.S. Geological Survey zeigen, dass hohe Uran- und Radiumkonzentrationen in den untersuchten bedeutenden Grundwasserleitern selten zusammen auftreten. Ein Uranmesswert kann daher eine Radiumanalyse nicht ersetzen.

Radiumformen und Wasserchemie

Im Wasser liegt Radium im Allgemeinen als gelöstes Ra²⁺-Ion vor oder ist an Partikel und Mineraloberflächen gebunden. Als zweiwertiges Erdalkalimetall kann es sich in mancher Hinsicht ähnlich wie Calcium und Barium verhalten. Sulfat, Wasserhärte, Salzgehalt und Ionenaustauschplätze können seine Mobilität und sein Verhalten bei der Aufbereitung beeinflussen.

Radium ist radioaktiv; es ist nicht dasselbe wie Radon. Radon-222 ist ein radioaktives Gas, das in der Zerfallsreihe von Radium-226 entsteht. Für Radon im Wasser sind Überwachung und Aufbereitung gesondert zu betrachten.

Gesundheitliche und radiologische Aspekte

Radium sendet ionisierende Strahlung aus. Wird es über längere Zeit aufgenommen, kann es sich in den Knochen anreichern und das lebenslange Krebsrisiko erhöhen. Bei der gesundheitlichen Bewertung geht es um die Radioaktivität; diese wird üblicherweise in Aktivitätseinheiten wie Becquerel pro Liter (Bq/L) oder Picocurie pro Liter (pCi/L) angegeben und nicht einfach als Massenkonzentration.

Als Beispiel aus den USA gilt für Trinkwasser ein EPA-Höchstwert von 5 pCi/L für Radium-226 und Radium-228 zusammen. Dies ist ein für diesen Rechtsraum geltender Grenzwert und kein weltweiter Standard. Anforderungen und Überwachungsverfahren unterscheiden sich von Land zu Land; maßgeblich sind die jeweils geltenden lokalen Vorschriften und ein geeignetes Laborverfahren.

Wie lässt sich Radium aus Wasser entfernen?

Mögliche Aufbereitungsverfahren sind Kationenaustausch, Enthärtung mit Kalk oder Kalk und Soda sowie Umkehrosmose. Die Auswahl hängt von der Radiumkonzentration, der Wasserhärte, dem Barium- und Sulfatgehalt, dem Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen, dem Durchfluss und den Anforderungen an den Umgang mit Reststoffen ab. Konkurrierende Kationen können die Leistung des Ionenaustauschs beeinträchtigen; bei Fällungs- oder Membranverfahren entstehen Reststoffströme, die entsprechend berücksichtigt werden müssen.

Vor der Auslegung sind die Konzentrationen von Radium-226 und Radium-228 zu bestimmen und das Wasser zu charakterisieren. Die Aufbereitungsleistung ist durch Tests und laufende Überwachung zu überprüfen. Regeneriersole aus dem Ionenaustausch, Enthärtungsschlamm und Umkehrosmosekonzentrat können höhere Radionuklidgehalte aufweisen als das Zulaufwasser; ihre Handhabung und Entsorgung sind nach den geltenden Vorschriften zu beurteilen.

Weitere Informationen zu Ionenaustausch und Umkehrosmose.

Zuletzt geprüft: 31. Oktober 2026 von Lenntech.