Kurzfassung

Die Umweltisotope ² H, ³ H, ¹³ C, ¹⁸ O, ³⁴ S und ²²² Rn wurden verwendet, um Austauschbeziehungen innerhalb und zwischen Grund- und Seegewässern in der Anfangsphase der Herausbildung der beiden Tagebauseen von Merseburg-Ost zu beschreiben. Mittels Tritium konnten Aufstiegspfade für stärker salzhaltige Liegendwässer lokalisiert und deren Anteile am Seewasser abgeschätzt werden. Das Liegenwasser ist nach der Isotopenzusammensetzung (δD, δ ¹³ C) genetisch nicht einheitlich. Durch Anwendung einfacher Zweikomponentenmodelle wurde der Beitrag von Schwefel aus der Pyritoxidation zum Seewassersulfat abgeschätzt. Dieser betrug zum Meßzeitpunkt rund 48%. Die lokal auftretende hydrochemische Stratifizierung der Seen wird durch chemische Parameter wie auch Umweltisotope differenziert erfaßt. Der δ ¹³ C- _DIC -Wert im Seetiefsten weicht vom Erwartungswert für Wässer aus dem Zechstein ab und weist auf eine zusätzliche DIC-Quelle hin. Erhöhte ²²² Rn-Konzentrationen wurden im hochmineralisierten Seewasser gemessen. Diese stehen weitgehend im Gleichgewicht mit ²²⁶ Ra und stammen somit nicht aus mit ²²² Rn erfaßbaren Liegendwasseraustritten. Überschußradon wurde nur in unmittelbarer Grundnähe nachgewiesen. Dies kennzeichnet die Notwendigkeit, ²²²⁶ Ra in Radonuntersuchungen an salinaren Wässern einzubeziehen.

Abstract

Environmental isotopes such as ³ H, ² H, ¹⁸ O, ³⁴ S and ²²² Rn were applied to characterize relationships within and between ground and surface waters in two developing mining lakes. Using a two-component-model the portion of saline waters ascending through the lake bottom into the lakes was estimated. Similarly the contribution of pyritic sulphur participating in the lake sulfate has been assessed. Locally, the lakes are hydrochemically stratified. Mixing processes are reflected by all isotopes mentioned above. δ ¹³ C _DIC values of the most mineralized lake water did not correspond with those of deep groundwater from Zechstein strata revailing additional effects such as CO ₂ production. ²²² Rn was checked for assessing groundwater fluxes through the lake bottom. ²²² Rn was found in lake water regions with elevated salt contens but being always in an equilibrium with radium (excepting the sediment-lake water interface). Thus, radium must be taken in consideration in order to interprete radon values in saline groundwaters.