Several large pits were left after alum shale was mined from 1942 to 1966 in the Kvarntorp area of Sweden. Of these, the pit lakes Pölen and Norrtorpssjön are the focus of this study. They have elevated levels of Na, K, Mg, Ca, Al, Mn, Fe, and sulphate, as well as trace elements, from weathering of the exposed shale. Both lakes had a stable pH below 4 until 1996 when the pH in Norrtorpssjön started to increase, exceeding 8 in 2010, due to inflow of leachates from alkaline waste dumped in an adjacent waste deposit, similar to a large scale anoxic limestone drain (ALD). Iron and Al concentrations decreased as the pH increased, indicating formation of particulate species which accumulate as sediments. The Co, Ni, and Zn concentrations also decreased, probably due to association with the solid phases, while Cu was less affected by the increase in pH, possibly due to formation of complexes with dissolved organic matter. Vanadium concentrations show limited solubility, while Mo concentrations increased at higher pH. Uranium concentrations decreased from above 80 μg/L to below 10 μg/L before rising to 30–35 μg/L due to the formation of soluble carbonate complexes at higher pH levels. The elevated levels of Li, Sr, and U indicate that weathering has continued despite the pH change. Both pit lakes are stratified, but no seasonal overturn has been observed. Long-term behaviour of this large-scale ALD and its implications are also discussed. Nach dem Abbau von Alaunschiefer in den Jahren 1942 bis 1966 im schwedischen Kvarntorp-Gebiet zählten mehrere große Gruben zu den Hinterlassenschaften. Von diesen stehen die Grubenseen Pölen und Norrtorpssjön im Mittelpunkt dieser Studie. Sie weisen erhöhte Gehalte an Na, K, Mg, Ca, Al, Mn, Fe und Sulfat sowie Spurenelementen auf, verursacht durch die Verwitterung des freigelegten Schiefers. Beide Seen hatten einen stabilen pH-Wert von unter 4 bis 1996, als der pH-Wert im Norrtorpssjön aufgrund des Zuflusses von Sickerwasser aus alkalischen Abfällen, die in eine angrenzende Abfalldeponie abgeladen wurden, auf über pH 8 im Jahr 2010 zu steigen begann (ähnlich wie bei einer ausgedehnten anoxischen Kalksteindrainage, ALD). Die Fe- und Al-Konzentrationen nahmen mit steigendem pH-Wert ab, was auf die Bildung partikelförmiger Spezies hinweist, die sich als Sediment ansammeln. Die Co-, Ni- und Zn-Konzentrationen nahmen ebenfalls ab, wahrscheinlich aufgrund der Assoziation mit den festen Phasen, während Cu durch den Anstieg des pH-Werts weniger beeinflusst wurde, möglicherweise aufgrund der Komplexbildung mit gelösten organischen Substanzen. Die Vanadiumkonzentrationen zeigten eine begrenzte Löslichkeit, während die Mo-Konzentrationen bei höherem pH-Wert zunahmen. Die Urankonzentrationen sanken von über 80 μg/L auf unter 10 μg/L, bevor sie aufgrund der Bildung löslicher Carbonatkomplexe bei höheren pH-Werten auf 30 bis 35 μg/L anstiegen. Die erhöhten Gehalte an Li, Sr und U verdeutlichen, dass sich die Verwitterung trotz der pH-Änderung fortgesetzt hat. Beide Grubenseen sind geschichtet, es wurde jedoch keine saisonale Umwälzung beobachtet. Das Langzeitverhalten dieser weitreichenden Kalksteindrainage und ihre Auswirkungen werden ebenfalls diskutiert. 瑞典Kvarntorp地区的明矾(黑)页岩在1942年-1966年被开采后遗留几个大型露天矿坑。研究重点集中 Pölen湖和Norrtorpssjön湖。页岩的裸露风化已使湖水Na、K、Mg、Ca、Al、Mn、Fe、SO 4 2- 和微量元素含量提高。在1996年以前,两个湖的pH值一直稳定于4以下;此后,由于附近一座类似于大型缺氧石灰床(ALD)的碱性废物堆的渗滤液汇入,Norrtorpssjön湖水的pH值开始上升,至2010年已达8以上。随着pH值提高,Fe和Al浓度降低,微粒聚集而沉淀。Co、Ni和Zn浓度也随之降低,可能与其固相有关;Cu浓度受pH上升趋势影响较小,估计受可溶有机物络合作用影响。V溶解度有限,Mo在高pH值环境溶解度增大。在上升到30-35 μg/ L之前,U浓度因高pH值可溶碳酸盐络合物生成而从80 μg/L左右降到10 μg/L以下。Li、Sr和U浓度升高表明,虽然pH值变化,但风化作用仍然持续。两个矿坑湖水已经分层,但未观察到它的季节性反转。文章进一步讨论了该大型ALD的长期化学行为及影响。 Varios hoyos de gran tamaño fueron dejados después de la extracción de lutita de alumbre en el período de 1942-1966 en el área de Kvarntorp de Suecia. De ellos, los lagos de pozo Pölen y Norrtorpssjön son el foco de este estudio. Presentan niveles elevados de Na, K, Mg, Ca, Al, Mn, Fe y sulfato, así como elementos traza, debido a la erosión de la lutita expuesta. Ambos lagos tenían un pH estable por debajo de 4 hasta 1996 cuando el pH en Norrtorpssjön comenzó a aumentar, superando el valor 8 en 2010, debido a la entrada de lixiviados de desechos alcalinos arrojados en un depósito de desechos adyacente, similar a un drenaje de piedra caliza anóxica a gran escala (ALD). Las concentraciones de Fe y Al disminuyeron a medida que aumentó el pH, lo que indica la formación de especies particuladas que se acumulan como sedimentos. Las concentraciones de Co, Ni y Zn también disminuyeron, probablemente debido a la asociación con las fases sólidas, mientras que Cu se vio menos afectado por el aumento del pH, posiblemente debido a la formación de complejos con materia orgánica disuelta. Las concentraciones de vanadio muestran una solubilidad limitada, mientras que las concentraciones de Mo aumentaron a un pH más alto. Las concentraciones de U disminuyeron de más de 80 μg/L a menos de 10 μg/L antes de aumentar nuevamente a 30-35 μg/L debido a la formación de complejos de carbonato soluble a niveles de pH más altos. Los niveles elevados de Li, Sr y U indican que la meteorización ha continuado a pesar del cambio de pH. Ambos lagos están estratificados, pero no se ha observado un vuelco estacional. Finalmente se discute el comportamiento a largo plazo de esta ALD a gran escala y sus implicaciones.

中文翻译：

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瑞典 Kvarntorp 矿山关闭 50 年后酸性和中和的铝页岩坑湖的化学

1942 年至 1966 年在瑞典 Kvarntorp 地区开采明矾页岩后留下了几个大坑。其中，坑湖 Pölen 和 Norrtorpssjön 是本研究的重点。由于暴露的页岩风化，它们的钠、钾、镁、钙、铝、锰、铁和硫酸盐以及微量元素的含量升高。两个湖泊的 pH 值一直稳定在 4 以下，直到 1996 年 Norrtorpssjön 的 pH 值开始上升，2010 年超过 8，这是由于倾倒在相邻废物沉积物中的碱性废物渗滤液流入，类似于大规模缺氧石灰石排水沟 (ALD) . 铁和铝的浓度随着 pH 值的增加而降低，表明形成了以沉积物形式积累的颗粒物。Co、Ni 和 Zn 的浓度也降低，可能是由于与固相的结合，而 Cu 受 pH 值升高的影响较小，可能是由于与溶解的有机物形成复合物。钒浓度显示出有限的溶解度，而钼浓度在较高的 pH 值下增加。由于在较高 pH 值下形成可溶性碳酸盐复合物，铀浓度从高于 80 μg/L 降至低于 10 μg/L，然后上升至 30–35 μg/L。Li、Sr 和 U 水平升高表明尽管 pH 值发生变化，但风化作用仍在继续。两个坑湖都分层，但没有观察到季节性翻转。还讨论了这种大规模 ALD 的长期行为及其影响。Nach dem Abbau von Alaunschiefer in den Jahren 1942 bis 1966 im schwedischen Kvarntorp-Gebiet zählten mehrere große Gruben zu den Hinterlassenschaften。Von diesen stehen die Grubenseen Pölen und Norrtorpssjön im Mittelpunkt dieser Studie。Sie weisen erhöhte Gehalte an Na, K, Mg, Ca, Al, Mn, Fe 和 Sulfat sowie Spurenelementen auf, verursacht durch die Verwitterung des freigelegten Schiefers。Beide Seen hatten einen stabilen pH-Wert von unter 4 bis 1996, als der pH-Wert im Norrtorpssjön aufgrund des Zuflusses von Sickerwasser ausalkalischen Abfällen, die in eine angrenzende Abfalldeponie abgeladen w wie bei einer ausgedehnten anoxischen Kalksteindrainage, ALD)。Die Fe- und Al-Konzentrationen nahmen mit steigendem pH-Wert ab, is auf die Bildung partikelförmiger Spezies hinweist, die sich als Sediment ansammeln。Die Co-, Ni- und Zn-Konzentrationen nahmen ebenfalls ab, wahrscheinlich aufgrund der Assoziation mit den festen Phasen, während Cu durch den Anstieg des pH-Werts weniger beeinflusst wurde, möglicherweise aufgrund der Komplexbildung mit gelöstenorganischen Substanzen。Die Vanadiumkonzentrationen zeigten eine begrenzte Löslichkeit, während die Mo-Konzentrationen bei höherem pH-Wert zunahmen。Die Urankonzentrationen sanken von über 80 μg/L auf unter 10 μg/L, bevor sie aufgrund der Bildung löslicher Carbonatkomplexe bei höheren pH-Werten auf 30 bis 35 μg/L anstiegen。Die erhöhten Gehalte an Li, Sr und U verdeutlichen, dass sich die Verwitterung trotz der pH-Änderung fortgesetzt hat。Beide Grubenseen sind geschichtet, es wurde jedoch keine saisonale Umwälzung beobachtet。Das Langzeitverhalten dieser weitreichenden Kalksteindrainage und ihre Auswirkungen werden ebenfalls diskutiert。瑞典Kvarntorp地区的明矾（黑）页在1942年-1966年被墙后遗留几个大型露天矿坑。研究重点集中Pölen湖和Norrtorpssjön湖。页岩的裸露风化已使湖Na、K、Mg、Ca 、Al、Mn、Fe、SO 4 2- 和微量元素含量提高。在1996年以前，两个湖的pH值一直稳定在4以下；此后，因破裂导致大型缺氧石灰床（ALD）的游离废物堆的渗滤液汇入，Norpsjön湖的pH值开始上升，2010年已达8以上。随着pH值的提高，Fe和铝浓度钴、锌浓度也可降低，可能与固相有关；铜浓度受pH上升趋势影响；估计受可用浓度溶解有机物影响。高pH值环境溶解度溶液。在30-35 μg/L以下，U浓度因高pH值可溶化碳酸盐溶液而生成从80 μg/L左右下降到10 μg/L以下。 、Sr和U浓度升高，尽管pH值变化，但化作用仍将持续两个矿坑湖水背景，但观察到它的行动能力。文章进一步讨论了该大型ALD的长期化学化学。 Varios hoyos de gran tamaño fueron dejados después de la extracción de lutita de alumbre en el período de 1942-1966 en el área de Kvarntorp de Suecia。De ellos, los lagos de pozo Pölen y Norrtorpssjön son el foco de este estudio。Presentan niveles elevados de Na, K, Mg, Ca, Al, Mn, Fe y sulfato, así como elementos traza, debido a la erosión de la lutita expuesta。Ambos lagos tenían un pH estable por debajo de 4 hasta 1996 cuando el pH en Norrtorpssjön comenzó a aumentar, superando el valor 8 en 2010, debido a la entrada de lixiviados de desechos alcalinos arrojados en un depósito de desechos adyacente，类似于 un drenaje de piedra caliza anóxica a gran escala (ALD)。Las concentraciones de Fe y Al disminuyeron a medida que aumentó el pH, lo que indica la formación de especies particuladas que se acumulan como depositos。Las concentraciones de Co, Ni y Zn también disminuyeron, probablemente debido a la asociación con las fases sólidas, mientras que Cu se vio menos afectado por el aumento del pH, posiblemente debido a la formación de compales org. Las concentraciones de vanadio muestran una solubilidad limitada, mientras que las concentraciones de Mo aumentaron a un pH más alto。Las concentraciones de U disminuyeron de más de 80 μg/L a menos de 10 μg/L antes de aumentar nuevamente a 30-35 μg/L debido a la formación de complejos de carbonato 可溶 niveles de pH más altos。Los niveles elevados de Li, Sr y U indican que lameteización ha continuado a pesar del cambio de pH。Ambos lagos están estratificados, pero no se ha observado un vuelco estacional。Finalmente se discute el comportamiento a largo plazo de esta ALD a gran escala y sus implicaciones。