Warum verursachen Minen Wasserverschmutzung?
Harun hat ja schon die aktive Nutzung von Minen / Bergwerken / Tagebauen beleuchtet.
In der englischen Version der Frage wird es sogar schon erwähnt “Why do mines cause acid run off and water pollution?” Bergwerke erzeugen auch nach ihrer Nutzung eine Umweltgefährdung. Dazu muss man sich bewusst machen, was ein Bergwerk oder eine Mine ist. Es ist ein Netz aus Gängen in Gestein unter der Erde. In dieser Erde, und auch im Gestein, gibt es aber neben Luft und Steinen auch Wasser. Dieses Wasser ist dabei nicht zu knapp vorhanden, und die Absenkung des Grundwasserspiegels und die Aufrechterhaltung des Wasserhaushalts eines Bergwerks sind äußerst wichtige Punkte im Betrieb eines solchen. Ebenso wichtig wie die Frage der Luftversorgung zum Beispiel, doch bei weitem nicht so bekannt.
Wird der Betrieb eines Bergwerks eingestellt, so fängt die Mine an sich wieder mit Grundwasser zu füllen. Bergleute nennen das zum Beispiel, dass die Mine “absäuft”. Die Mine ist dabei sogar so eine Art Drainagesystem für die Umgebung, und zieht das Wasser wie ein Brunnen richtig an. Und jetzt wird es knifflig, denn Wasser hat die blöde Eigenschaft Dinge zu lösen. Salze zum Beispiel, die in verschiedenem Gestein enthalten sind. Zum Beispiel Eisensulfat. Wenn man nun Pech hat, sorgt dieses Salz dafür, dass der pH-Wert des Wassers in der Mine sinkt. Wenn aber zum Beispiel der pH-Wert sinkt, so steigt die Fähigkeit des Wassers Metalle aus vorher schwer löslichen Verbindungen zu lösen. Aus Erzen zum Beispiel!
Dummerweise hat eine Horde mit Spitzhacken und Sprengstoff bewaffneter Affen vorher viele Löcher in geologsichen Schichten gebohrt, die diese Erze enthalten. Und wenn sie richtig klug waren, haben sie leere Tunnel mit sogenanntem Abraum und taubem Gestein gefüllt. Somit haben wir jetzt Gänge durch Gestein mit Schwermetallverbindungen, die im Optimalfall mit Gestein mit Schwermetallverbindungen gefüllt sind, und jetzt von einer leichten Säure durchflossen werden. Alte Kupferminen sind dafür ein gutes Beispiel.
Jetzt geht der Spaß nämlich richtig los. Das Wasser füllt die Mine und löst die Schwermetalle aus dem Gestein. Soweit so unspektakulär. Nur hat Gestein die Eigenschaft Klüfte zu haben, die das Wasser austreten lassen, damit es sich als Kluftwasser mit anderem Grundwasser vermischen kann. Oder aber die Mine läuft irgendwann über, und das eintretende Wasser spült an tieferer Stelle Wasser mit gelösten Schwermetallen aus und treffen irgendwann auf Vorfluter, also Bäche, Flüsse und Co.
Shamokin Creek mit Blick abwärts im Miller’s Run[1]
Mine drainage cleanup in Western Pa. an expensive, slow process
Wer mag kann sich am Beispiel Miller’s Run mal belesen. In diesem Fall ist es eine alte Kohlemine, deren Wasserhaushalt aber dazu führte, dass durch ein altes Bohrloch säurehaltiges Minenabwasser (AMD - acid mine drainage) austritt. In diesem Fall mit sehr vielen Eisenverbindungen.
Jetzt kommt nämlich das große Problem mit dieser Art Wasserverschmutzung:
Es schadet nicht nur allein durch gefährliche Schwermetalle. Auch für uns eher ungefährliche Metalle dienen Mikroorganismen als Nährstoffe, die z.B. durch die Oxidation der gelösten Metalle Energie gewinnen. Die Mikroorganismen wachsen, das Wasser verliert Sauerstoff, die Mikroorganismen sterben und werden abgebaut, und das Wasser verliert Sauerstoff, Fische sterben und werden abgebaut, und das Wasser verliert Sauerstoff. Die biologische Aktivität des gesamten Gewässers nimmt ab, und es bilden sich richtige Sümpfe am Boden des nun toten Gewässers in denen sich die schwermetallhaltigen Schlämme in toter Biomasse ablagern. Daran sterben die Wasserpflanzen, die im trüben Wasser noch überlebt haben und das Ganze ist eine tote Suppe, die den Berg hinunter läuft.
Dementsprechend: Auch stillgelegte Minen verursachen Wasserverschmutzung!
Fußnoten
[1] Abandoned mine drainage - Wikipedia