Beschaffenheitsprognose für den Grundwasser-Abstrom aus Braunkohle-Tagebaukippen auf der Basis von experimentell bestimmten Parametern und geochemisch charakterisierten Sedimenten

Bilek, Felix

Eisensulfid-Verwitterung führt in der ungesättigten Zone von Kippen des Braunkohlen-Tagebaus zur Freisetzung von hohen Mengen an aziditäts-tragendem Eisen und Sulfat. Beide Problemstoffe werden bei Wiederaufsättigung der Kippenkörper im Grundwasser gelöst und aus dem Umfeld des Bergbaus ausgetragen. Sie stellen beim Austritt in Oberflächengewässer eine erhebliche Belastung für diese dar. Am Beispiel eines Kippenkörpers wurde eine Prognose des zeitlichen Verlaufes und der Größe des Stoffstromes erstellt, welcher den Kippenkörper in Zukunft über den Grundwasserabstrom verlassen wird. Dazu wurde der Kippenkörper als Stoffquelle und -senke charakterisiert und die entsprechenden heterogenen Reaktionen ausgewiesen und quantifiziert. Zur Prognose wurden die relevanten Sediment-Grundwasser-Wechselwirkungen durch Laborversuche parametrisiert und durch eine 1D-Transport- und Reaktionsmodellierung auf eine Stromröhre abgebildet. Die hydraulischen Verhältnisse wurden einem 3D-Großraummodell entnommen, welches zur Bilanzierung der Volumenströme, zur Berechnung von Aufenthaltszeiten und der Einzugsgebietsgrenzen diente. Trotz großer Verweilzeiten stehen dem Schadstoffaustrag keine sanierungsrelevanten natürlichen Rückhalteprozesse gegenüber. Laborversuche zur künstlich induzierten Eisensulfidfällung unter naturnahen Bedingungen zeigten, dass die vollständige Bindung der Azidität durch FeS-Fällung nach einer Einfahrphase ohne weitere Zusätze möglich ist. Damit wurde der Grundstein für ein zukünftiges, großräumig einsetzbares in-situ Sanierungsverfahren gelegt.

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Bilek, Felix: Beschaffenheitsprognose für den Grundwasser-Abstrom aus Braunkohle-Tagebaukippen auf der Basis von experimentell bestimmten Parametern und geochemisch charakterisierten Sedimenten. 2004.

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