Simulation of the effects of geochemical reactions on groundwater quality during planned flooding of the Königstein uranium mine, Saxony, Germany

Abstract

 Uranium mining in southeastern Germany resulted in significant environmental risks. Closure of the mines and subsequent rises of water levels may result in heavy-metal and radionuclide-bearing mine waters penetrating aquifers that are used for water supply. While there are certain (geo-)technical constraints on the schedule with which flooding of the mines can proceed, this process must not result in aggravating the problem of metal release. Evaluation of the likely 'natural' geochemical situation of Königstein mine after mining has ceased, and different scenarios for the release of metals indicates that rapid flooding, albeit avoiding unnecessary aeration of the waters, is likely to result in reducing conditions and consequently low U-solubilities.

Résumé

L'exploitation minière d'uranium dans le sud-est de l'Allemagne est responsable de risques environnementaux significatifs. La fermeture des mines et la remontée consécutive du niveau de l'eau peuvent permettre à des eaux des mines riches en métaux lourds et en radionucléides de pénétrer dans des aquifères captés pour l'alimentation. Alors qu'il existe certaines contraintes géotechniques sur le programme de remplissage des mines, la procédure à suivre ne doit pas conduire à une aggravation du problème de la mobilisation des métaux. L'évaluation de la situation géochimique naturelle vraisemblable de la mine de Koenigstein après sa fermeture et les différents scénarios pour la mobilisation des métaux indiquent que le remplissage rapide, bien qu'il évite l'aération non nécessaire des eaux, doit vraisemblablement produire des conditions réductrices et par conséquent de faibles solubilités de l'uranium.

Resumen

La minería de uranio en el sudeste de Alemania ha provocado grandes problemas ambientales. El cierre de las minas, con los consiguientes ascensos de niveles freáticos, puede producir que aguas procedentes de dichas minas, con altos contenidos de metales pesados y sustancias radioactivas, alcancen acuíferos actualmente en explotación. Aunque existen algunas restricciones geotécnicas en la manera en que se pueden producir las inundaciones, el resultado final no puede ser un empeoramiento del problema. La evaluación de la situación geoquímica que se producirá con mayor probabilidad en la mina de Königstein tras el cese de las extracciones, así como el estudio de diferentes alternativas planteadas, indican que con toda probabilidad una inundación rápida dará lugar a condiciones reductoras, y consecuentemente, a una baja solubilidad del Uranio.