Natural anaerobic biogeochemical processes used for passive treatment of AMD were observed in the extensive shallow water zone of a polymictic pit lake in the former German lignite district of Upper Palatinate. Although continuously fed by acidic metalliferous groundwater, lake-pH increased from 3.5 to circumneutral over a little more than 10 years. The natural attenuation processes were studied and quantified using a regional surface- and groundwater flow model linked with hydrochemical monitoring datasets to establish a simple mass balance. The acidity inflow was estimated at ≈ 5900 kmol over the period 2014–2018, which corresponds to an average inflow of ≈ 1190 kmol/a. This estimate is in very good accordance with an acidity inflow rate for the period 2000–2014 estimated from acidity deposition in the sediment based on sediment core analyses plus the calculated cumulative acidity outflow based on extrapolation of pre-neutralisation acidity levels in the pit lake, together yielding a total acidity of ≈ 15,000 kmol, which corresponds to an inflow rate of ≈ 960 kmol/a. The results strongly indicate that the pit lake self-neutralised due to beneficial environmental and ecological conditions, amplified and potentially initialised by the circumneutral discharge from a chemical mine water treatment plant, and that well-known biogeochemical mechanisms such as natural microbial sulfate reduction were the driving force. The results give rise to perspectives concerning the potential development of pit lakes if ecological considerations are considered. In den ausgedehnten Flachwasserzonen eines polymiktischen Tagebaurestlochsees im ehem. Oberpfälzer Braunkohlerevier (Bayern) wurden natürliche anaerobe, biogeochemische Prozesse untersucht, welche auch im Bereich der passiven Grubenwasseraufbereitung Anwendung finden. Obgleich dem See saure, metallhaltige Grundwässer zuströmen, stieg der pH-Wert des Sees innerhalb von wenig mehr als 10 Jahren von 3,5 bis in den neutralen Bereich an. Die maßgeblichen natürlichen Prozesse wurden mittels eines regionalen Oberflächen- und Grundwasserströmungsmodell in Kombination mit hydrochemischen Monitoringdatensätzen untersucht und quantifiziert. Mittels einer einfachen Massenbilanz wurde der Zufluss von Azidität im Zeitraum 2014–2018 auf rund 5.900 kmol geschätzt, was einem mittleren Zustrom von rund 1.190 kmol/a entspricht. Das Ergebnis stimmt sehr gut mit einem Vergleichswert für den Zeitraum 2000–2014 von rund 15.000 kmol und damit rund 960 kmol/a überein; dieser Wert basierte auf der Summe aus (1.) im Sediment des Sees festgelegter, durch Sedimentkernuntersuchungen ermittelter Azidität, und (2.) der kumulierten Azidität im Ablauf des Sees. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass mikrobielle Sulfatreduktion die treibende Kraft der biogenen Alkalinisierung des Tagebaurestlochsees war. Die positive Entwicklung des Sees ist auf die günstigen umwelttechnischen und ökologischen Bedingungen zurückzuführen, welche möglicherweise durch die Einleitung von neutralem Wasser aus einer chemischen Sickerwasseraufbereitungsanlage verstärkt oder sogar initialisiert wurden. Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass durch perspektivische Berücksichtigung ökologischer Aspekte die Entwicklung von Bergbaufolgeseen maßgeblich verbessert werden kann. 研究了前德国上普法尔茨(Upper Palatinate)褐煤矿区联体矿坑湖浅水区天然厌氧生物对矿山酸性废水(AMD)的生物地球化学被动处理过程。虽然不断接纳含金属酸性地下水补给,但是矿坑湖水的pH值仍在10年多的时间里从3.5增加到7左右。利用与水化学监测数据关联的区域地表水和地下水水流模型研究和量化了湖水酸性的自然衰减过程,建立了简单的物质平衡。2014-2018年湖水酸度流入总量约5900 千摩尔,相应年酸度流入水量约1190 千摩尔/年。该估计值与2000-2014年依据沉积物岩芯的酸度沉积物值加上依据同期矿坑湖水被中和前的酸度水平推算出的累计酸度流出量之和非常吻合,总酸度约15,000千摩尔,相当于年酸度流入量960千摩尔/年。结果有力表明,矿坑湖的自我中和过程是有利的环境与生态条件的结果,废水化学处理厂的近中性排放水起了效果放大和初始化作用,我们熟知的天然微生物硫酸盐还原生物地球化学过程是酸性中和的驱动力。如果考虑生态因素,这些结果让我们对矿坑湖的发展趋势有了更多期望。 Se observaron procesos biogeoquímicos anaeróbicos naturales utilizados para el tratamiento pasivo de DAM en una extensa zona de aguas poco profundas de un lago polimíctico en el antiguo distrito alemán de lignito del Alto Palatinado. Aunque continuamente alimentado por agua subterránea metalífera ácida, el pH del lago aumentó de 3,5 a cuasineutral durante un poco más de 10 años. Los procesos de atenuación natural se estudiaron y cuantificaron utilizando un modelo de flujo de agua superficial y subterránea regional vinculado con conjuntos de datos de monitoreo hidroquímico para establecer un balance de masa simple. La entrada de acidez se estimó en ≈ 5.900 kmol durante el período 2014–2018, lo que corresponde a una entrada promedio de ≈ 1.190 kmol/a. Esta estimación coincide con la velocidad de entrada de acidez para el período 2000–2014 estimada a partir de la deposición de acidez en el sedimento basada en análisis del núcleo de sedimento más el flujo de salida de acidez acumulado; éste fue calculado basado en la extrapolación de los niveles de acidez de preneutralización en el lago de pozo, lo que produjo una acidez total de ≈ 15.000 kmol, que corresponde a una tasa de entrada de ≈ 960 kmol/a. Los resultados sugieren claramente que el lago del hoyo se neutralizó a sí mismo debido a las condiciones ambientales y ecológicas beneficiosas, amplificado y potencialmente inicializado por la descarga circunneutral de una planta química de tratamiento de agua de mina; además, la fuerza motriz para ello fueron los mecanismos biogeoquímicos bien conocidos como la reducción natural de sulfato por acción microbiana. Los resultados dan lugar a ciertas perspectivas sobre el desarrollo potencial de los lagos si se tienen en cuenta las consideraciones ecológicas.

中文翻译：

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褐煤坑湖中自中和率的估计

在上普法尔茨的前德国褐煤区的一个多晶坑湖的广泛浅水区观察到用于被动处理 AMD 的天然厌氧生物地球化学过程。尽管酸性含金属地下水不断供给，但湖的 pH 值在 10 年多一点的时间里从 3.5 增加到环中性。使用与水化学监测数据集相关联的区域地表和地下水流模型来研究和量化自然衰减过程，以建立简单的质量平衡。2014 年至 2018 年期间，酸度流入量估计为 ≈ 5900 kmol，这对应于 ≈ 1190 kmol/a 的平均流入量。该估计值与 2000-2014 年期间的酸度流入率非常一致，该值是根据基于沉积物核心分析的沉积物酸度沉积以及基于坑湖中中和前酸度水平外推计算得出的累积酸度流出量估算的，总酸度约为 15,000 kmol，对应于 ≈ 960 kmol/a 的流入速率。结果有力地表明，由于有利的环境和生态条件，坑湖自中和，被化学矿井水处理厂的环中性排放放大并可能初始化，众所周知的生物地球化学机制，如天然微生物硫酸盐还原是推动力。如果考虑到生态因素，结果会引发关于坑湖潜在发展的观点。在 den ausgedehnten Flachwasserzonen eines polymiktischen Tagebaurestlochsees im ehem。Oberpfälzer Braunkohlerevier (Bayern) wurden natürliche anaerobe, biogeochemische Prozesse untersucht, welche auch im Bereich der Passiven Grubenwasseraufbereitung Anwendung finden。Obgleich dem See saure, metallhaltige Grundwässer zuströmen, stieg der pH-Wert des Sees innerhalb von wenig mehr als 10 Jahren von 3,5 bis in den中立的Bereich an。Die maßgeblichen natürlichen Prozesse wurden mittels eines regionen Oberflächen- und Grundwasserströmungsmodell in Kombination mit hydrochemischen Monitoringdatensätzen untersucht und quantifiziert。Mittel einer einfachen Massenbilanz wurde der Zufluss von Azidität im Zeitraum 2014–2018 auf rund 5.900 kmol geschätzt，是 einem mittleren Zustrom von rund 1.190 kmol/a entspricht。Das Ergebnis stimmt sehr gut mit einem Vergleichswert für den Zeitraum 2000–2014 von rund 15.000 kmol und damit rund 960 kmol/a überein；dieser Wert basierte auf der Summe aus (1.) im Sediment des Sees festgelegter, durch Sedimentkernuntersuchungen ermittelter Azidität, und (2.) der kumulierten Azidität im Ablauf des Sees。Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass mikrobielle Sulfatreduktion die treibende Kraft der biogenen Alkalinisierung des Tagebaurestlochsees war。Die positive Entwicklung des Sees ist auf die günstigen umwelttechnischen und ökologischen Bedingungen zurückzuführen, welche möglicherweise durch die Einleitung von中立者 化学制品 化学制品 Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass durch perspektivische Berücksichtigung ökologischer Aspekte die Entwicklung von Bergbaufolgeseen maßgeblich verbessert werden kann。研究了德国前上普法尔茨（上普法尔茨湖）褐煤区联体矿坑浅水区天然厌氧生物生物对矿场沉积（AMD的生物化学地球表面处理）过程同时加入了金属矿池补给，但矿坑利用与水化学监测数据关联的区域地表水和水上水流模型研究和简单了湖水水质的自然过程，时间从 3.5 增加到 7 左右。平衡。2014-2018年湖水酸度聚合约5900千摩尔，相应年度水晶水量约1190千摩尔/年。该值与2000-2014年关于证实物芯的酸度辅助物值加上同期发生。矿坑湖水被中和前推算出的酸度累积量之和非常呼声，总酸度约千摩尔，相当于年酸度量960000摩尔/年。过程是促进的环境与生态条件的结果，化学处理厂的近中性排放水会发挥作用和初始化作用，我们知识的天然高分子盐还原生物化学地球过程是中发酵和驱动力。考虑生态因素，Se obervaron procesos biogeoquímicos anaeróbicos naturales utilizados para el tratamiento pasivo de DAM en una extensa zona de aguas poco profundas de un lago polimíctico en el antiguo de a dellem帕拉蒂纳多。Aunque continuamente alimentado por agua subterranea metalífera ácida, el pH del lago aumentó de 3,5 a cuasineutral durante un poco más de 10 años。Los procesos de atenuación natural se estudiaron y cuantificaron utilizando unmodelo deflujo de agua 表面和地下区域vinculado conjuntos de datos de monitoreo hidroquímico para establecer un balance de masa simple。La entrada de acidez se estimó en ≈ 5.900 kmol durante el período 2014–2018，lo que对应于 una entrada promedio de ≈ 1.190 kmol/a。Esta estimación concurrent con la velocidad de entrada de acidez para el período 2000–2014 estimada a partir de la deposición de acidez en el splasho basada en análisis del núcleo de deposito más el flujo de salida de acidez acumulado；éste fue calculado basado en la extrapolación de los niveles de acidez de preneutralización en el lago de pozo, lo que produjo una acidez total de ≈ 15.000 kmol, queresponde a una tasa de entrada de ≈ 960 kmol/a。Los resultados sugieren claramente que el lago del hoyo se中性化a sí mismo debido a las condiciones environmentales y ecológicas beneficiosas, amplificado y potencialmente inicializado por la a descarga circunneutral de una planta qutamímica 阿德玛斯，la fuerza motriz para ello fueron los mecanismos biogeoquímicos bien conocidos como la reducción natural de sulfato por acción microbiana。Los resultados dan lugar a ciertas perspectivas sobre el desarrollo potencial de los lagos si se tienen en Cuenta las thinkaciones ecológicas。