Beitrag

Schwermetalldynamik in Bergehalden des Ruhrreviers

[The dynamics of heavy metals in mine waste dumps, Ruhr District, Germany]

Dölling, Manfred; Neumann-Mahlkau, Peter

Kurzfassung

Unterschiedlich stark verwittertes aufgehaldetes Bergematerial des Oberkarbons wird hinsichtlich seiner Schwermetallbindungsformen und -mobilität charakterisiert. Eine Methode sequentieller Extraktion für die Bergematerialien zeigt die Verteilung der Schwermetalle in ihrer jeweiligen möglichen Bindung. Mit zunehmendem Verwitterungsgrad der Gesteine werden die Elemente aufgrund der Pyritoxidation und der damit verbundenen pH-Wert-Erniedrigung aus festeren Bindungsformen in zunehmend leichter mobilisierbare Phasen transferiert und daher verlagerbar. Mn und Cd liegen zu bedeutenden Anteilen in mobilisierbaren Bindungsformen vor, während Cu, Pb und Cr überwiegend in immobiler Form auftreten. Eine Mobilisierung ist nur bei sehr niedrigen pH-Werten zu erwarten. Co, Ni und Zn nehmen meist eine Mittelstellung ein. Der Großteil der mobilisierten Metalle wird jedoch im Haldenkörper sorbiert oder aber durch Fällungsprozesse festgelegt.

Abstract

The study explores the linkage and mobility of heavy metals in mine waste dumps. By sequential extraction it is possible to determine the different linkages of the heavy metals in relation to pH-values which change with the intensity of pyrite weathering. The mobility of the heavy metals increases with decreasing pH. Mn and Cd are mobile at pH < 6.0; Co, Ni, and Zn are mobile at pH 6.0-4.0; Cu, Pb, and Cr are mobile at pH < 4.0. However, most of the mobilized heavy metals will be absorbed or precipitated within the stockpile.

Schlagworte

pyrite weathering • Oberkarbon • Schwermetalle