Zur Verbreitung von Metallen aus Bergbaurückständen auf dem Wasserpfad:
Elementspezifische Transportmechanismen und Bilanzierung der Metallfrachten im Mansfelder Land (TRANSMET)


The water-bound dispersal of metals from mining waste: assessment of specific metal migration processes and of riverine metal loads in the Mansfeld mining district


  Dr. P. Schreck
  Institut für Geophysik und Geologie, Leipzig
  Dr. Klaus Freyer
  UFZ Umwelt-forschungszentrum Leipzig-Halle GmbH

 


Hintergrund und Zielstellung:

Das Projekt TRANSMET (TRANSport von METallen) wurde vom IfGG* der Universität Leipzig in enger Kooperation mit dem UFZ von Dezember 2000 bis August 2004 durchgeführt. Ziele waren die Ermittlung der aktuellen Schwermetallbelastung der Fließgewässer des Mansfelder Landes, das Erkennen der metallmobilisierenden Mechanismen aus Bergbaurückständen, die Aufklärung des Transportverhaltens von Metallen und Salzen und schließlich eine Bilanzierung der Schadstofffrachten, die über ein hydrologisches Jahr in gelöster und suspendierter Form aus dem Bergbaudistrikt an die Saale abgegeben werden.

Im Rahmen des Projekts wurden 95 Bachsedimentproben entnommen und mittels RFA, RDA und Gammaspektrometrie auf ihren Chemismus, die mineralische Zusammensetzung und die Verteilung der Radionuklide untersucht. Hinzu kamen 252 Wasserproben und 140 Schwebstoffproben, die aufbereitet und mit AAS, ICP-OES, ICP-MS und teilweise auch massenspektrometrisch (34S) analysiert worden sind. Die wesentlichen Resultate des Projekts sind:


Die Metallbelastungen bestimmter Gewässerabschnitte nahe ehemaliger Hüttenstandorte, metallur-gischer Betriebe, bergbaulicher Rückstandshalden und an den Mundlöchern von Entwässerungsstollen übersteigen auch 15 Jahre nach Aufgabe des Bergbaus sämtliche für Fließgewässer maßgeblichen Grenzwerte. Diese Gewässerabschnitte sind als stark belastet bis übermäßig belastet einzustufen. Als Hauptquelle der Metalle im Bachsediment werden die Bergehalden des Kupferschieferbergbaus (Böse Sieben) und metallurgische Produktionsrückstände (Wipper) angesehen.
Von besonderer Bedeutung für die Metallverbreitung im Bergbaudistrikt sind kleinräumige Nieder-schlagsereignisse, die für hohe Abflußraten sorgen und Sediment über bis zu 15 km Distanz verlagern.
Mehr als 90% der Metalle werden aus dem Bergbaudistrikt in gelöster Form ausgetragen und nur ein Bruchteil davon ist an Schwebstoffe gebunden. Der hauptsächliche Metall- und Salzaustrag erfolgt über das Grundwasser (Entwässerungsstollen) und nicht über die Fließgewässer. Die Mansfelder Seen stellen wirkungsvolle Filter für das bergbaulich belastete Wasser der Bösen Sieben dar.
Die im hydrologischen Jahr 2003 aus dem Bergbaudistrikt Mansfelder Land an die Saale abgegebene Menge an Schadstoffen beträgt unter anderem 308.000 t NaCl, 325 t Zn, 10 t Pb, 571 kg Cd und 419 kg U. Dies spiegelt einen Anteil von 7,5% des NaCl, 65,8% des Zn, 23,7% des Pb und 44,0.% des Cd an der Gesamtlast der Saale wider und macht deutlich, dass insbesondere bei den Metallen Anstrengungen unternommen werden müssen, die Last zu verringern.

 
Entwässerungsschema der Mansfelder Mulde: Schwermetalle und Salze werden über den Süßen See /Salza, den Schlüsselstollen und über die Wipper der Saale zugeführt.