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Schwermetalle: Aus dem Bergbau in die
Flüsse
Abwässer aus Bergwerken
enthalten sehr hohe Konzentrationen von gelösten Schwermetallen
und Aluminium. Nanopartikel können diese Schwermetalle in
Fliessgewässer verschleppen, hat ein internationales Forschungsteam
herausgefunden.
(jkm) - Flüsse, die in der
Nähe von Bergwerken verlaufen, tragen mitunter einen hässlichen
weißen Schaum auf ihrer Oberfläche. Er bildet sich,
wenn hohe Konzentrationen von gelösten Schwermetallen und
Aluminium in die Gewässer geraten. Dass dabei winzige Partikel
in Nanometer-Größe eine entscheidende Rolle spielen,
berichtet jetzt ein internationales Forscherteam im Magazin "Science".
Besonders stillgelegte Bergwerke,
aus denen unkontrolliert saure Ausflüsse austreten, können
drastische Auswirkungen auf die angrenzenden Ökosysteme haben:
In der Zone, in der sich die sauren Bergbauabwässer mit neutralen
Fließgewässern mischen, bilden sich weißliche,
watteartige Flocken. Diese können sich auf dem Flussbett
ansammeln und haben eine Lebensdauer von mehreren Wochen.
Derartige Flocken treten beispielsweise
im Umfeld des Thüringer Schieferbergbaus und in Sachsen auf.
Entsprechende Proben sammelte Kai-Uwe Ulrich von der Fakultät
Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften der TU Dresden. Zusammen
mit Kollegen aus Deutschland, der Schweiz und den USA konnte Ulrich
die elementare Zusammensetzung, die chemische Struktur und die
Entstehung dieser Flocken aufklären.
Die Entstehung der watteartigen
Substanz verläuft demnach über die Bildung großer
Komplexe mit 13 Aluminium-, 40 Sauerstoff- und 48 Wasserstoff-Atomen
und deren anschließender Aggregation. Der Komplex hat einen
Durchmesser von rund einem Nanometer. Dieses "Nanopartikel"
bildet sich in der Mischzone von Bergbauausflüssen und Fließgewässern
innerhalb von Minuten. Die großen Mengen von giftigen Schwermetallen,
die auch in den Abwässern der Bergwerke vorhanden sind, werden
an die Nanopartikel chemisch gebunden und können so flussabwärts
transportiert werden. Betroffen sind rund 240.000 Quadratkilometer
Bergbau-Fläche weltweit, schreiben die Forscher in "Science".
Entsprechende Aluminiumflocken
treten auch in Gebieten wie im Erzgebirge auf, in denen saurer
Regen und schwach puffernde Böden aufeinander treffen. Mit
ihrer Untersuchung zeigten die Forscher, dass Nanopartikel auch
in Ökosystemen eine bedeutende Rolle spielen können.
Die Flocken-Analyse soll helfen, die Umweltbelastungen durch Bergbauausflüsse
besser abschätzen zu können.
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