Die WISMUT GmbH stellte beim Bergamt Gera einen Antrag auf Erteilung einer wasserrechtlichen Erlaubnis für die Flutung der ehemaligen Uranbergbaubetriebe in Ronneburg. Die Genehmigungsbehörde schrieb fest, dass nach dem Ende der Flutung die übertretenden Wässer in die Vorflut des Sprottesystems eine Grenzkonzentration von 30 µg/L für Nickel zum Schutz der aquatischen Lebensgemeinschaften nicht überschreiten dürfen. In dieser Arbeit werden diejenigen Nickel-Konzentrationen abgeleitet, die tatsächlich die aquatischen Lebensgemeinschaften gefährden, und die Faktoren untersucht, von denen diese Konzentrationen abhängig sind. Dazu werden die allgemein gültigen und anerkannten ökotoxikologischen Prüfverfahren der U.S. EPA für Nickel verwendet, die hauptsächlich die Wasserhärte berücksichtigen. Bei diesen Verfahren wird die in Säure gelöste Gesamt-Nickel-Konzentration der Gewässer gemessen. Für die Bestimmung der Wasserhärte werden die Konzentrationen von Calcium und Magnesium berücksichtigt. Höhere Wasserhärte verringert die Bioverfügbarkeit des Nickels und setzt damit die Ökotoxizität des Nickels herab. Kleinere Organismen reagieren gegenüber Nickel-Konzentrationen bei niedriger Wasser-härte wesentlich sensibler als große. Ferner wurde nachgewiesen, dass im Sprottesystem der Zusammenhang zwischen der Härte und den Nickelkonzentrationen signifikant ausgeprägt ist. Die Nickel-Konzentration nimmt bachabwärts infolge der Ausfällungen und Verdünnungen ab, gleichzeitig steigt aber die Wasserhärte an, wodurch die Ökotoxizität des Nickels herabgesetzt wird.

Die Untersuchungen bezüglich der Wasserhärte und der Ökotoxizität des Nickels zeigen, dass die Besorgnis einer Schädigung der aquatischen Lebensgemeinschaften oberhalb von 30 µg Ni/L auftritt. Der sichere Wert für Nickel im Sprottesystem liegt bei 200 µg Ni/L (Median). Durch Verdünnung der Metallkonzentrationen, der Härte-Erhöhung durch die Verwitterung von Gesteinen und durch eine denkbare Zugabe von calcium- und magnesiumhaltigen Mineralen in das Flutungsmedium und/oder das Gewässer wird die Bioverfügbarkeit des Nickels drastisch reduziert und damit der Ökotoxizität des Nickels entgegengewirkt. Dadurch wird der MATC-Wert (maximum acceptable toxicant concentration) des Sprottesystems für unbelastete Wässer und für vorher belastete Wässer nicht überschritten.

Die ökotoxikologisch abgeleiteten Zielwerte dokumentieren, dass eine Beeinträchtigung der aquatischen Lebensgemeinschaften nach heutigem wissenschaftlichen Stand ausgeschlossen ist.