(Zweite Eisenstudie 2011/2012)

Transkript

1 (Zweite isenstudie 0/0) Weiterführende Untersuchungen zu den hydrochemischen und ökologischen Auswirkungen der xfiltration von eisenhaltigem und saurem Grundwasser in die und in die Projektphase : Präzisierung der Ursachen und Quellstärken für die hohe isenbelastung des Grundwassers Auftraggeber: MBV Senftenberg Auftragnehmer: IWB s erwartet Sie?. Zusammenfassung des Kenntnisstandes der ersten isenstudie 009/00 (Bürgerforum in Spremberg am ). Aktuelle isenbelastung der und der Kleinen. Neue rkenntnisse aus der zweiten isenstudie 0/0: Quellen und Potentiale 4. Neue mpfehlungen der zweiten isenstudie 0/0: Anpassung und Präzisierung der ösungsansätze

2 rste isenstudie 009/00 Quellen der isenbelastung Außenhalde Nachbergbaulicher Grundwasserspiegel Abgesenkter Grundwasserspiegel. Innenkippe (quartäre und tertiäre Sedimente). Außenhalde (quartäre und tertiäre Sedimente) Pyritgehalte FeS tertiäre Sedimente 0,0,00 M% quartäre Sedimente 0,0 0,0 M% (Talsandfolge) 4. Gewachsener Grundwasserleiter im Absenkungstrichter (quartäre Rinnensedimente)

3 isenfreisetzung im abgesenkten Grundwasserleiter Vorbergbaulich Grundwasserabsenkung Grundwasserwiederanstieg Belüftung O 5 Fe + Verwitterung Festlegung FeS FeOOH Auswaschung Freisetzung Auswaschung 0,0 M% Pyrit (FeS ) 450 mg/ Sulfat 0 mg/ isen inwaschung Fe + Fe + Fe + 0,0 M% Pyrit (FeS ) 900 mg/ Sulfat 60 mg/ isen Reduktion Vergleichsweise geringe Pyritgehalte im Grundwasserleiter führen bei Verwitterung zu vergleichsweise hohen Sulfat- und isenkonzentrationen im Grundwasser Kenntnisstand 009/00 isen in der und in der Kleinen in [mg/] Spremberg () Die isenbelastung der stammte überwiegend aus der Kleinen Zerre Fokusierung der ösungen auf die 6 Oberer andgraben Schwarze Pumpe Burgneudorf GWRA Burgneudorf Schulze-Wehr ~ - witz ~0 < Ausleiter Hochhalde Pegel witz Speicherbecken Pegel Burg - () Die ntwicklung der isenbelastung Burg in der war noch nicht vorhersehbar Industriekanal Pegel Burgneudorf ~ ~ () Die ntwicklung der isenbelastung???? Struga Neustadt ~? 0-0 Diffuse Grundwasserzuflüsse:? ~ -Altarm nachgewiesen In rwartung

4 Schlussfolgerungen aus der ersten isenstudie 009/00 Kenntnisstand: Keine eindeutige Herkunft (Quellenzuordnung?) Grundwasserwiederanstieg noch nicht abgeschlossen (Belastungsspitze erreicht?) isenpotential nicht bekannt (Flächen- und Tiefenausdehnung?) Maßnahmen: rhebliche ssermengen Große bauliche Aufwendungen Hoher und ggf. langfristiger nergie- und Rohstoffbedarf ingriffe in die Infrastruktur Flächenbedarf 7 Weiterer Untersuchungsbedarf als Planungsvorlauf: Verdichtung der hydrochemischen rkundung in der Fläche rkundung des vertikalen hydrochemischen Profils Quantifizierung des mobilen isenpotentials Prognose der zeitlichen ntwicklung des isenaustrages Zweite isenstudie 0/0 Zweite isenstudie 0/0 Vertiefende systemanalytische Durchdringung der Wirkungszusammenhänge Konsequente Quantifizierung (Volumenströme, Konzentrationen, Frachten) 8

5 Aktuelle isenbelastung isenkonzentration in der in Spremberg in [mg/] Seit 007: influss der Kleinen. Studie. Studie 0 Seit 0: influss der diffusen Grundwasserzuflüsse zur Grundwasserzuflüsse zur 8 9 Durchfluss [m³/s] /0: Beschleunigung des Grundwasserwiederanstiegs durch ungewöhnlich hohe Niederschläge isen [mg/] Grenzwerte: Fe ges mg/ Fe(II) mg/ Durchfluss Fe-Gesamt Fe-Gelöst Mindestens Halbierung der Stoffeinträge Pegel Burg Aktuelle isenbelastung Pegel Burgneudorf 650 GWRA Burgneudorf 660 Brücke Burgneudorf 650 oh. Schulze Wehr 650 oh. Ableiter 580 Brücke Burgneudorf ngstelle 740 isenbahnbrücke 660 Speicherbecken Ausleiter witz Hochhalde Ableiter Stichtagsmessung am 06. Juni 0 Durchfluss [/s] Struga Neustadt Messbare Zunahme des Durchflusses um 00 bis 00 /s durch Grundwasserzutritt Niedrigwasser -Altarm Burg 0

6 Aktuelle isenbelastung Brücke witz 5 witz Stichtagsmessung am 06. Juni 0 Pegel Burgneudorf GWRA Burgneudorf Brücke Burgneudorf 7, oh. Schulze Wehr,4 oh. Ableiter, Brücke Burg,0 isenbahnbrücke Burgneudorf ngstelle 5,7 Ausleiter, Hochhalde Ableiter Speicherbecken Deutliche Zunahme der isenkonzentration Fischtreppe Ableiter isen-gesamt [mg/] Struga Neustadt okalisierung von Schwerpunkten des iseneintrages Niedrigwasser -Altarm Aktuelle isenbelastung Brücke witz witz Stichtagsmessung am 06. Juni 0 Pegel Burgneudorf 0 GWRA Burgneudorf 0 Brücke Burgneudorf 5,7 oh. Schulze Wehr 0,8 oh. Ableiter 0,4 Brücke 0,5 Burgneudorf ngstelle isenbahnbrücke Speicherbecken, Ausleiter 0,6 Hochhalde Ableiter Fischtreppe Ableiter isen-gelöst [mg/] Struga Neustadt Hohe isen(ii)-belastung in der Kleinen Niedrigwasser -Altarm Burg

7 Pegel Burgneudorf GWRA Burgneudorf Brücke Burgneudorf Brücke Nördlicher Graben Zerre Südlicher Graben Zerre 0 : Grundwasserzutritt quantitativ nachweisbar Burg Brücke witz ngstelle isenbahnbrücke GWRA Burgneudorf Burgneudorf Speicherbecken Pegel Burg Zerre Ausleiter Pegel Spremberg witz Hochhalde Ableiter 95 inmündung Graben witz am wilden Wehr Zerre Pegel witz ~4.000 Graben Neustadt Stichtagsmessung und am. i 0 5 Durchfluß [/s] Struga Altarm 5 Neustadt 5 Struga 460 : Grundwasserzutritt quantitativ nicht sicher nachweisbar -Altarm Abklingendes Hochwasser Pegel Sprey.700 Pegel Burgneudorf GWRA Burgneudorf Brücke Burgneudorf Brücke 4 Pegel Spremberg Spremberg, 4, 08. uar 0 Nördlicher Graben Zerre 5,7 Brücke Trattendorf Südlicher Graben Zerre 5, 4, Burg 6, 6,6 4,9 0,7 Industriekanal isenbahnbrücke GWRA Burgneudorf Burgneudorf 0,5 : Brücke witz Hohe isenfrachten ngstelle, m³/s 5 mg/ Oh. Schulze Wehr 0,9 Speicherbecken 5 5 6,4, Zerre Ausleiter witz Hochhalde Ableiter 9,5 inmündung Graben witz am wilden Wehr Zerre 4, Brücke witz 4,0 ichbusch Graben Neustadt Stichtagsmessung und am. i 0 isen-gesamt [mg/] Struga Altarm : Hohe isenfrachten 0,5 m³/s 45 mg/ Altarm Graben Neustadt: Hohe isenkonzentration, aber geringe isenfrachten 0,005 m³/s mg/ Neustadt 45 -Altarm, Abklingendes Hochwasser Wehr

8 0 st RÄ U M U N G 000,7 09, Scheibe 5 99, 00,4 00,7 99,9 00, 09, ,8 8,6 8,4 A - W , 09,6 0, 08,8 07, 6, ordost 7,0 4,6 4,9 4, 5, 09, Spülraum 9, Außenhalde 48, 9,7 4,7 4,4,8 8,4 II 8,6 Spülraum III 5,9,0 5,0 46, 9, 0,0 50, Müllkippe 4, 48,5,6 4,8 0, 5,4 0,8,0 7,5 6,5 8,6 7, ,9 5,6 0, 05,5,9 05,5 0,5, 0,8 6,7 6,4 8,6 04,5 05,9 05,9 06,0 09, 6,7 8,4 0,5, 0,9 0,9 Tagebau 06,,0 9,5 8,0 0,, 05,5 0,7 6, 0,8 0,5 0,9,0 0,9,, 8, 0,8 0, ,7 0, 04, G 8 0 0, 0 Ist der Höhepunkt der isenbelastung erreicht? ntwicklung des Grundwasserwiederanstiegs 7,5,6 09,4 08,9 Stubben 0 08,7 09,0 6,5 06,9 8, Baggertr.,4 0, 09,9 09,0 0 Restloch 4,9 08,4,,7 0, Tagesanl. 09,6 09, 0 0, m NN 0/0 5, 0,7, 04,4 09,9,8 5,5 0 9,6 6,0,7,,0,5 UW 0 04,4 07,5 0, KV 9,5 0,0,8 Baggertr.,6 8,5 6, 9,6 6,8 9, 9, 0,0 8,6 7,0 8, 9,5 6,9 7,8,9 9, 0, Grafik.wmf 07, P R W 0,4 40,5 4,6 0, 4, 0,0 0,0 6,,7 4,9 4,9,4,,9 0, 49,0 6,0 7, Nordmarkscheide 44,0 8, 5,4 0,8 m NN 0/00 08, 0,9 0,6 9, 6 08,7 07,7 07,4 6,7 08,7 0,5,0 8,4 07, 4, 07, 0,5 I T Z 4,4 07,5 994,8 5,5 4,5, 0,4 5,9 8,9 5,0 6,8 9,9 Teilfeld / 0,8 m NN 0/ , Rippen 9,0,5 R R I 8,6 8,8 Rippen 6, 8, 4,4 7,9 9,,4, 6,0 9,8 Westrandschlauch 065mNN 07,9, ,4 07,6,6 5, 8,0 07,0 40, 0,6 07,5,0 08,7 5,8 7,, 07,8 A A U S N N,5 07,8 66 Baggertr. 6,0, 07,9,0,5 08,0 7,0 4868,7 995,,9 7,0 07,8 7,0,8 08, 0,5 0 06,4 40,0,7 Baggertr. 4,0 8,9 5,9 I T,, 05,9 mnn 0/000 5,5 Z ,5 487 anlage 0,0 77,6 99, 5,8 8,4, 7,,7 agerplatz 40,0 5,4 6,0,0 7,0 R,7 4, 4, 0,5 4,0 0 5,0 5 5,0 0,4,0,0 5 R I N N 0,0 Gleis Kohleverlg. 9,8 9, 8,8 08,8 5,5 5,5 7, UW Spray Grabenbunker 7,9 5 4,7 4,5 6, 8,7 0, 0 0 4,0 6,4 7, , U 7 9 6,9 0 Ist der Höhepunkt der isenbelastung erreicht? ntwicklung des Grundwasserwiederanstiegs Grundwasserspiegel [mnhn] Nordostmarkscheide Grundwasserfließrichtung: zum Tagebau Zentrale witzer Rinne Grundwasserfließrichtung: vom Tagebau zur Umkehr der Grundwasserfließrichtung Witterung 00/ ? 6 ohsa II GWM 6066 GWM 40 GWM 4865 GWM 40

9 Aktuelle Situation der isenbelastung Die isenbelastung der Kleinen hat sich weiter erhöht in witz: bei Niedrigwasser bis 0 mg/ überwiegend als isen(ii)-gelöst Die isenbelastung auf dem Grundwasserpfad ist in der angekommen in Spremberg: bei Niedrig- und Mittelwasser 4 bis 7 mg/ überwiegend isen(iii)-suspendiert Die isenbelastung hat durch den meteorologisch bedingten, beschleunigten Grundwasserwiederanstieg in den letzten zwei Jahren stark zugenommen Der Höhepunkt der diffusen iseneinträge wird mit dem Abschluss des Grundwasserwiederanstiegs in der witzer Rinne erwartet 7 8 Mischanlage 6,0 6,0 Spülraum I 4, 4, 5,,9 Bfk 4,0,8 4, Spülraum 4 94, 9, 07,,9 4,5 05,,7 6,6 09, 4,0 rdloch IVa Restloch tal Nordost 7,0 4,9 4, 94,0 m NN 09, Spülraum 0/00 7,9,8 II Spülraum III 0,9,0,0 8,7 9, reetal Nordost 5,9 Müllkippe 0, 0,0 0,8, AU SRÄ U M U N G 07,6 eibe 5,7 0,7 09, Tagebau Scheibe 99, 00,4 00,7 00, 09,6 09, 09, ,,6 09,4 08,7 Bagge rtr. 0, 09,9 7,5 6,5 8,6 9,0 7, ,9 5,6 0, 05,5,9 05,5 0,5 6,4, 0,8 6,7 8,6 6,5 04,5 05,9 05,9 06,0 09, 6,7 8,4 0,5,,4 0,9 Tagebau 0,9 06,,0 9,5 8,0 0,, 0,7 6, 05,5 0,8, 0,5 0,9,0 0,9 () Geochemische,, 8, 0,8 0,8 rkundungsbohrung 994 9,7 0, 4, 04,,, 0,0 und 6, Grundwassermessstelle 07,5 8,6 7,5 Restloch 7,0 06,9 04,4,8 8,5 auf 0, m NN der Außenhalde 0/0 9,6 8, 8, 9, FG FW%%8 0 Geochemische und Grundwassererkundung () Geochemische rkundungsbohrung und Mehrfachmessstelle in der witzer Rinne FW %% ,9 0, 0 5, 0,7,7 0 SR,6 9,6,0, 0k V 5,9 4,8 0, 8,4 5, 0,0 9,7 4, Baggertr. 9,,6 0,9 5,0 4,4 6,8,4 AH 9, Außenhalde 48, () Geochemische rkundungsbohrung 46, 9, 9,5 7,8 6,9 S P R W 4,6 48,5,9 9, Grafik.wmf 07, 0,4 40,5 4,7 50, 4 6 SP0 SP0 SP0 5,4 8,6 0,0 6, 4,9 0, SP04 Nordmarkscheide 7, 0,8 m NN 0/00 08, ,4 I T Z 8,5 R R I Z N T R () rkundung der Grundwasser- Tagesanlagen Schacht II () rkundung der Grundwasserbeschaffenheit unmittelbar 0,6,0 SP06 8,4 4, 0,5 4, im Zustrom zur 5,9 8,9 SP08 9,9 8, Struga SP A Kies A U S N N 7,0 40,0 4,0 8,9 5,9 I T (4) Verdichtung der hydrochemischen Grundwassererkundung in der witzer Rinne 5,5 Z,0 0,4 6,8,8,0 0,0 77,6 5,8 8,4,,7 agerplatz 40,0 5,4 Montageplatz 6,0,0 7,0 R 7,9 76,8 0,5 4,0 77,7 0 R I N 5,0 5 8, 99, 7, 5,0 0,4,0,0 5 0,0 Gleis Tagesanlagen Schacht I Kohleverlg. 9,8 9, 8,8 08,8 5,5 5,5 7, UW Spray agerplatz Grabenbunker 7,9 5 4,7 4,5 6, 8,7 0, 0 0

10 Geochemische und Grundwassererkundung Geochemische rkundungsbohrung und rrichtung einer Mehrfachmessstelle SR in der witzer Rinne Verteilung der isenkonzentration im Profil? G Hypothesen: isen [mg/] isen [mg/] isen [mg/] G0 6 Filter bereiche in unterschiedlichen Tiefen Tiefe [m] A Tiefe [m] B Tiefe [m] C 9 Bedeutung für die ntwicklung des Stoffaustrags ndtiefe 5 Meter Vertikales Profil der Grundwasserbeschaffenheit Fe-gelöst [mg/] Fe-gesamt [mg/] Sulfat [mg/] eitfähigkeit [µs/cm] Filter : m u Wsp Filter : 0 m u Wsp Filter : 0 m u Wsp Filter 4: 5 m u Wsp Filter 5: 0 m u Wsp Filter 6: 40 m u Wsp Tiefengestaffelte Grundwassermessstelle SR Sehr hohes Stoffpotential im Grundwasser: sehr lange Austragszeiten! N Sulfat [mg/] Alle Grundwassermessstellen 0

11 FW%% 8 0 Tagesanlagen Schacht II Montageplatz Tagesanlagen Schacht I Kohleverlg. agerplatz Geochemische und Grundwassererkundung Schwefel [Masse-%] isen gesamt [Masse-%] el. eitfähigkeit [µs/cm] 0 0, 0, 0, 0,4 0,5 0,6 0 0, 0, 0, 0,4 0,5 0, Geochemische rkundungsbohrung und Grundwassermessstelle AH auf der Außenhalde Grundwasser unter der Außenhalde : ph-wert,8 eitfähigkeit.00 µs/cm Sulfat.400 mg/ isen-gelöst 450 mg/ FeS Transitbereich 7 8 6, 4,4 4,4 4,4 4,4 Auslaugungsbereich,94,94,94,9,6,6 Verwitterungsfront, O + HO SO4 + Fe + H,65,64,75,54,54,54,66 4,,98,84 9,85 0 4,6 iegezeit ca. 50 Jahre Stoffpotential für mind. weitere 00 Jahre Basis Außenhalde: 6 Meter sserspiegel: 8 Meter , 4, 4,8 4,7 4, 4,8 ndtiefe: 4 Meter Schwefel gesamt Schwefeldisulfid isen gesamt elektrische eitfähigkeit ph-wert 4,4 9,4,7 Silo,9 6, 89, 4,5 4,8 99,9 95, 5,6, 9,7 0,9 09,0,8 94, 9, Restloch tal Nordost 94,0 m NN 0/00 7,9 07, 8,7 9, Tagebau tal Nordost 9,0 4,4 8, 8, 8,7 0, 0,4 Wohnlager II 7, 5,5 5,7 5,9 5, 9,0,, 6,5,4 4, 7,5,, R AU SRÄ U M U N G FW%%8 erteich ken) 9,4,9 07,6 0,5 Restloch Scheibe 97, m NN 0/00 09, Flächige Verteilung der Grundwasserbeschaffenheit Bfk 6,0 05, 6,0 4,0 Spülraum 4 Spülraum I 4,,9 6,6 09, 4,9 Müllkippe 0, 5,6,0 Tagebau Scheibe FG FW%%8 0 0, 0 0,0 0,8 4, 8,4 8,0 05,5 0,9, FW%%8 7,5 4,0 4,,9 7,9,8 76,8 8,,0 77,7,0 Mischanlage Konzentration isen gelöst in mg/ 0,0 77,6 99, 5,8 8,4 9,8, 7, Abstrom,7 agerplatz 40,0 Abstrom ohsa II UW 7,5 5,4 0,5 Abstrom ohsa II 5,0 nach 9, 6, 09, Spülraum,8 II Spülraum III,0 4,5 rdloch IVa 7,0 4, Bagg ertr. 0,5 Tagebau Restloch 0, m NN 0/0 5,9 4,,6 4,8, ,5 7, ,9 0, 05,5,9 05,5 0,5 6,4 0,8 6,7 04,5 8,6 05,9 05,9 06,0 09,, 0,9 0,9 06, 9,5 0, 0,7 0,8 0,5 0,9 0,8 0,8 994 Innenkippe 0, 04, 06,9 8, 4,9 04,4 07,5 0, 9,5 0,0,,8,0 5,0 8,5 6, 9,6,6 60 6,8 9,7 8,6 6,7 6, 0,0 8,6 7,0 8, S P R W Außenhalde 48, 4,7 8,6 Außenhalde 46, 8, 4,6 50, 48,5 I T Z 0,4 8,5 57,6 R R I Außenhalde Nochten 55,0 0,6 50,4 54, Z N T R A Kies 5,8 A U S N N KS KS KS05, KS04 6 KS07,4 87 0, KS09 5, , 49 AH ,7 4,4 KS/ 08 8,4 SR R , SP0 4 SP0 6 SP04 4 SP , SP , SP08 9 5,7 5,, 0,,7 07, 09, 9,6 9, ,4 Baggertr. 40,6 0,0 Nordmarkscheide 5 7, 09,,9 00,4 00,7 0,5 0,8 m NN 9, 6, 5, /00 0, 08,7 08, 4, ,6 0,7 00, Grafik.wmf 6,9 7 40, ,9 9, 4,9 4, 8,9 07,4 04,7 9, 09,6 09,4 99, 0, 9,9 0, 0, 8,6 Tagesanl. 4,6 0,9 07,5 9, Sehr heterogene Konzentrationsverteilung ,6,0 09,0, 0, 07, Teilfeld / 08,9 04,4 0,4 0,8 m NN,5 49,0 994, 000 4, 0/00 08,8 6,7 0,8 6,0 KV Sehr hohes Konzentrationsniveau 07, 5,0 07,9 08,8 9,, , 0,6 99,9 08,4 0, Stubben 09,0 UW,7 44,0 4, 09,9 08,7,8,5,,8,5 8,6 07,,7, 07,6,7,5 4,9 6,0 Keine relevanten Konzentrationsunterschiede,4 09, zwischen 0,0 08,7,6 den 5,5,5 07,8 Quellen 6, 7, 995,8,4,7 8,4 6,5 8, 8,0 07,5 4,5 Rippen Grund Struga TV 4/ wasser leiter 8 leiter SP 444 Bagger tr ,0 7,0, ,0 Bagge,0 4,0 8,9 5,9 I T 0,8 5,5 Z 0,4 6, ,8 7,0 R,5 egende zur Hydrochemie Grundwasserabstrom 487 Abstrom Scheibe,0 4,0 5, ,4,0,0 5 R I N N 0,0 Gleis 9, 8,8 08,8 5,5 5,5 7, UW Spray Grabenbunker 7,9 5 4,7 4,5 8,7 4,0 0, 6, , , 4, 6,0 4,9 0,5,9, 9,

12 94,0 m NN 0/00 R Ru 000 F W % % 8 0, m NN 0/0 Tagesanl. 998 Baggertr. Kies Tagesanlagen Schacht II 9,7 5,,8 9, A U S R Ä 94, 07, 05, 09, tal-nordost Restloch 0,9 tloch Scheibe 7,9 8,7 9, R 5,7,4 Aktuelle Belastung der und Kleinen sserbilanz 6,5 0, 7,5 I N Tagebau 0 k V 0 k V 0 k V F G F W % % 8, 99, Bfk 6,0 M%%5llkippe 0 k V 0 k V,,7 4,0 Sp%%5l- Sp%%5lraum I 4,,9 6,6 4,9 00, 0 k V 8,0, II 6,0 8,4 00,4 00,7 0 k V 4, 05,5 0,9 4,0 U M 09, 09,6 F W % % 8 7,5 7,0 4, Sp%%5l- 09, raum 4,5 rdloch IVa,9 raum 4 I N I N, 4, Schulze-Wehr 0,8,6, 0,8 08,7 06,9 U N G B a g g e rt r.,9 K le in e S p re e IN 0 I N Restloch 09,9,7 09,6 09,4 0, Grenzstromlinie bzw. sserscheide 0, 7,0 05,5,0 05,5 0,5 6,4 0,8 6,7 8,6 04,5 05,9 05,9 06,0 09, 6,7 0,5 0,9 0,9 06, 0, 6, Grundwasserabstrom: 0,5 0,9,0 Tagebau, 0,8 9,7 lt. HGM: 0, ~ /s R 8, 0 k V 5, R R IN 0 6,5 I N IN 5,9 8,5 0,9 6,,4 7,0 IN 0,0 8,6 S P R 5, 9, Grundwasserzufluss: Außenhalde 48, 9,7 4,7 4,4 gemessen: 8, /s 8,6 5,9 Fe ,0 46, mg/ 50, 4, 48,5,6 4,8 5,4 0 k V Tagebau 0 k V 0, I N 8,6 4,6 W I T Z 0,4 7,8 0, 07, 9,5 8,4 0,0 7,,9 0,5 9, 5,9 6, 08, 4,4 6,9 Grafik.wmf 40,5 9, Grundwasserabstrom: 4,9 4, 8,9 07,4 9, 9,9 lt. HGM: ~ ,6 4,6 0,9 07,5 /s9, IN S p re e I N 0,4 8,5 R R I Z isenbelasteter 0,6 diffuser S p re e Grundwasserzufluss: lt. HGM: /s Fe 50 >00 mg/ Grundwasserneubildung: im Mittel: ~ 50 /s isenbelasteter diffuser Grundwasserzustrom:,0 0,6, m³/s 55,0 54, S tru g a N T R A N N IN,0 40,0 A U S 7,0 Wehr IN,0 4,0 8,9 5,9 I T Grundwasserzufluss: gemessen: /s Fe 00 mg/ 0,8 I N 5,5,0 Z 0,4 5,8 40,0 6,0 Herkunft der isenbelastung der in Spremberg (0) Diffuser Grundwasserzufluss zur Kleinen % Vorbelastung (Burg ) % Vorbelastung (Wehr ) 5% Gräben in Neustadt, witz und Zerre 6% Diffuser Grundwasserzufluss zum Altarm 5% Industriekanal Schwarze Pumpe % 4 Diffuser Grundwasserzufluss zur 40% Bilanz für Niedrigwasserund Mittelwasserabfluss

13 Quellen und Potentiale der isenbelastung Ursache der hohen isenbelastung sind alle drei Quellen Geschätzte Potentiale: Außenhalde ~ 5% Innenkippe ~ 0% pleistozäner Grundwasserleiter ~ 75% Pleistozäne Grundwasserleiter hat höchsten Anteil an der isenbelastung (geschätztes Grundwasservolumen: 600 bis 800 Mio. m³) witzer Rinne ist großflächig (mind. 0 km²) und bis in große Tiefen (50 80 m) von der isenbelastung betroffen Aktuelle Volumenströme des eisenbelasteten diffusen Grundwasserzuflusses: : 0, 0, m³/s (gemessen) Altarm : 0, 0, m³/s (gemessen) : 0, 0,7 m³/s (Bilanzierung) 5 Der diffuse iseneintrag in die Fließgewässer wird voraussichtlich noch 50 bis 00 Jahre (bei leicht rückläufigen Frachten) anhalten Systematisierung der Maßnahmen A Quelle B C Transportpfad D Schutzgut Quellen Transportpfad Schutzgüter Grundwasserleiter Innenkippe Außenhalde Grundwasserleiter TS Spremberg 6 (A) Behandlung der Quellen (B) Verhinderung/Minderung des Austrages aus den Quellen (C) Unterbindung der Ausbreitung auf dem Transportpfad (D) Verhinderung/Minderung des intrages in die Schutzgüter () Behandlung der Schutzgüter

14 Quelle 7 Systematisierung und ignung der Maßnahmen (009/00) Außenhalde Innenkippe Grundwasser leiter (A) Quelle a Chemisches Fixieren (Untergrundwasserbehandlung) b Hydraulisches und chemisches liminieren c Geotechnisches Stabilisieren d Hydraulisches Immobilisieren e Chemisches Fixieren f Hydraulisches und chemisches liminieren Maßgeblicher Transportpfad: g Geotechnisches Stabilisieren h Chemisches Fixieren i Hydraulisches und chemisches liminieren (B) Barriere an der Quelle a Immobilisieren mit Dichtwand b Abfangen mit Brunnengalerie und Behandeln c Immobilisieren mit hydraulischen Barrieren d Oberflächenabdeckung e inkapseln mit Sickerwasserbehandlung f Abfangen und Behandeln g Chemisches Fixieren (C) Transportpfad a Chemisches Fixieren (Untergrundwasserbehandlung) b Hydraulisches und chemisches liminieren durch Abfangen, Behandeln und ggf. Wiedereinleiten c Hydraulisches Immobilisieren z. B. mit Dichtwand (D) Barriere zum Schutzgut a Abfangen vor dem Fluss und Behandeln in einer GWRA b Untergrundwasserbehandlung durch reaktive Wände (Oxidation und Neutralisation) c Untergrundwasserbehandlung durch heterotrophe Sulfatreduktion () Schutzgut Aussichtsreiche Maßnahmen nach Stand der Technik und unter Berücksichtigung des Kenntnisstandes 00 Bevorzugt entlang der Kleinen Flusskläranlage für die m.. vorstellbar a Abfangen, Ableiten und Behandeln in einer GWRA oder in einem Tagebausee b Abfangen und Behandeln vor Ort durch eine Flusskläranlage Quelle Aktualisierung der Maßnahmen (Kenntnisstand 0/0) (A) Quelle Außenhalde Maßgeblicher Transportpfad: ohsa GW 8 Innenkippe Grundwasser Problem leiter nicht mehr auf beschränkt a Chemisches Fixieren (Untergrundwasserbehandlung) b Hydraulisches und chemisches liminieren c Geotechnisches Stabilisieren d Hydraulisches Immobilisieren e Chemisches Fixieren f Hydraulisches und chemisches liminieren g Geotechnisches Stabilisieren h Chemisches Fixieren i Hydraulisches und chemisches liminieren (B) Barriere an der Quelle a Immobilisieren mit Dichtwand b Abfangen mit Brunnengalerie und Behandeln c Immobilisieren mit hydraulischen Barrieren d Oberflächenabdeckung e inkapseln mit Sickerwasserbehandlung f Abfangen und Behandeln g Chemisches Fixieren (C) Transportpfad a Chemisches Fixieren (Untergrundwasserbehandlung) b Hydraulisches und chemisches liminieren durch Abfangen, Behandeln und ggf. Wiedereinleiten c Hydraulisches Immobilisieren z.b. mit Dichtwand (D) Barriere zum Schutzgut a Abfangen vor dem Fluss und Behandeln in einer GWRA b Untergrundwasserbehandlung durch reaktive Wände (Oxidation und Neutralisation) c Untergrundwasserbehandlung durch heterotrophe Sulfatreduktion () Schutzgut Aussichtsreiche Maßnahmen nach Stand der Technik und unter Berücksichtigung des Kenntnisstandes 0 ntlang der und der Kleinen rfolgreiches P&D-Vorhaben am Skadodamm Flusskläranlage für die nicht vorstellbar a Abfangen, Ableiten und Behandeln in einer GWRA oder in einem Tagebausee b Abfangen und Behandeln vor Ort durch eine Flusskläranlage

15 ösungsansatz Grundbausteine. Flussnahe sserfassungen paralleler Randgraben. Unterirdische sserbehandlung als heterotrophe Sulfatreduktion Organisches Substrat (z.b. Glycerin) Tiefdränage FeS Brunnenriegel SO + + MO 4 + Fe + Corg + HO FeS HCO 9 ösungsansatz Grundbausteine. Flussnahe sserfassungen als: parallele Randgräben Tiefdränagen Brunnenriegel. Unterirdische sserbehandlung als heterotrophe Sulfatreduktion. sserableitung 4. sserbehandlung zentral in einer GWRA lokal als naturräumliche sserbehandlung (Absetzbecken mit/ohne chemische Vorbehandlung) 5. Schlammentsorgung 0 6. Option: Dichtwände

16 Favorisierter ösungsansatz S p re e 8,5 ug a II I N 0 IN 06, 9,7 0, IN 8,6 IN IN 0,4 IN 7,8,9. 08,4 09,0 Stubben 0 IN,5 99,9 0, UW,7 08,7 6,0 08,7 Mögliche sserableitung 7, 07,6,,4 8,0 ohsa 4,5 07,7 0,5,0 Rippen 8,, 4,4,0, ge, Nordostmarkscheide 7,0 07,8,7 05,9 mnn,4 7,0 9,8 9,0 0/000 6,0 5,8,5 0,5 07,0 0,6 7, Westrandschlauch 6,, 06,5 m NN 0/00 08,4 6,0,, Zügige Wirkungsentfaltung (Æ Maßnahmen der Kat. D Barriere zum Schutzgut ). Baubegleitende rkundung (Æ rfassung/fassung von hot spots der isenbelastung). inbeziehung von Innovation und technischem Fortschritt (Æ Pilot- und Demonstrationsvorhaben) 4. Abschnittsweise Installation vom Oberstrom zum Unterstrom (Æ Wirkungsnachweis der Maßnahmen) 5. angfristig nergie- und Kostenminimierung (Æ Option Dichtwand) p. ch Wovon lassen wir uns leiten? S ösung des Problems 5 4 ts 4,,4 0,7 Ro,, Dichtwand,9 08,7 5 rt r. N ne ag I ei I, 07,9 6,0 Rippen B 08, 5, 7,9 6,8,7 08,0 07,8 0,4 5,4 07, ,5 8,8,,9 nsr,8,7,5,5,4 8, Kl Schlammentsorgung Mögliche RD A W V,,,6 5,5,8 6,5 0 k 6,,5,8 I R 4,9 9, 0, 0 8,4 Maßnahmen Kat. D Barriere Tagebauzum Schutzgut 0,0 09,,9,4,0 0,6 44,0,7 R, 07, ,5 4,5 UW Spray 07, 6, 0,4 5,0 07, 09,9 8,6 6,7 9, Mögliche Standorte für eine oberirdische naturräumliche sserbehandlung R 9, ,0 4, IN 4, 6,0 08,8 0 R 8,6 07,, 5, 09,0 08,8 9,9 07,5 0,9 0,,9 6,4 0 4,6,0 08, ,9 Tagesanl. Scheibe Standort einer konventionellen Grubenwasserreinigungsanlage 0,8 0, 0, , 4, 07,4 9,,7 09,4 4,4 08, 4,9 9, 09,9 09,6 99, 5,9 6, Grafik.wmf 40,5 6,9 Verringerung des Grundwasserabstroms durch eine Dichtwand (Kat. Cc) Tagebau 0, 0,5 9, 0, 0 5 e rt r 7,9 Ba gg 000 is R 7, 0,0 08,7 09,6 00, 8,4 N N R I 09, 00,7 00,4 stloch Scheibe 0, 07, 9,5 Baggertr.,6 4 8,7 0,0 le 5,,7 4, 6,0 G R 7, 0 8, 0 5,7 5,5 5,0 R R r. % 0 0/0 4,0 4,7,0 FW 9b 0, m NN 0,5 Altarm R (Kat. Dc) AUntergrundwasserbehandlung U S R Äan der Barriere zum Schutzgut (Kat. Da) Abfangmaßnahme UM als unterirdische Dränage, Brunnenriegel oder Rigolen U N Schutzgut Abfangmaßnahme an der Barriere zum G (Kat. Da) überwiegend als offene Grabenlösung 7,0 8,5 08,8,5 Geschätzte Verringerung Geschätzte Verringerung I N des Grundwasserzutritts: des Grundwasserzutritts: N ca. ca. 50% 50% 8 % Restloch 06,9 8,8 7,5 9, 0,4,0 6,0 4,0 0,0 6, 9, 7,0 rt G,0, 0,8 UW 7,5 6, R 0,8 er 5,0 Z Tagebau 0,5 0,9, 6, k 0,5 IN 09, 0,9 0,9 un,0 e 06,0 0,9 nb IN 5,4 I T 0,8 6 be agerplatz 5,9 8,6 6,7 ra,7 40,0 8,9 5,5 g 6,4 05,9 0, 05,5, F 04,5 G 7,, S 6,7 0,5, IN 8,0 V 0,5 05,5 0,8 Kohleverlg. 9,8 8,4 Wehr Wehr 8,6 5,9 0, 05,5 05,9 99, 77,6 5,8 U 0k 6, ,0 40,0 7,0 K,0 7,0,9 Mischanlage Z 0 0 5,4 T l 8,4,4 e n ei 0 4,8,6 I, 6,5 pr 50, 48,5 4, IN S 7,5 ee R M%%5llkippe W 9, I N 8,7 46, 5,0 5 0,9 8,6 5,9,0 4,0 N I 4,7 4,4 8,4 agerplatz 77,7 Neustadt Neustadt 48, 9,7 0 8, 76,8,0 5 Außenhalde 7,9 tr R 9, 0/00 raum 7 4,6 5,,8 0 Schulze-Wehr 09,Sp%%5l- V Tagesanlagen Schacht I 7,9 0k 4, Montageplatz IN N 7,0 4,9 94,0 m NN I rdloch IVa 4,0 Restloch tal Nordost S p re e P,4 0,9 S 4 6,6 09, g 05, 9,7,0 Kies a Tagebau tal-nordost 8, 4,5 N 0 S F W% % 8,9 07, 9, B raum 4 N 5 I 94, 6,8 Tagesanlagen Schacht II IN GWRA Burgneudorf,9 4,0 Sp%%5l- 4,,8 0,4 0,6 4, raum I 4, Bfk 5, 0,8,0 5 Sp%%5l- 54, IN 6,0 0,4 A Z N T R A IN 6,0,5,0 55,0 Modifizierte Variante mit teilumschließender Dichtwand

17 ösung des Problems s können wir erwarten?. Das Problem der diffusen Stoffeinträge ist in dieser Dimension weltweit einmalig und hat kein historisches Vorbild: keine fertigen ösungen. ösungen technisch und finanziell sehr aufwändig: Sicherung der langfristigen Finanzierbarkeit. ösung nur schrittweise möglich: Zeitbedarf für Planung, Genehmigung, Bau und Wirkungsentfaltung 4. eitbild für die und : stoffliche Teilentlastung zur Gewährleistung der natürlichen Selbstreinigung 4 Wir bedanken uns für die tatkräftige Unterstützung insbesondere bei: Herrn Heine (Gem. tal) Frau Görk (Gem. tal) Herrn Dr. Teuchert (AG sser) Herrn Besser (AG sser) Herrn Schimmel (Spremberg) Unterlauf am (Foto: Theiss, IWB) Kontakt Büro: 059 Dresden ungkwitzer Straße Telefon: mail: info@iwb-dresden.de Internet: