Les impacts des mines orphelines : drainage minier acide

Les impacts des mines orphelines – IV. Chapitre IV :

L’exploitation, l’extraction et le traitement des minerais sont à l’origine de la production d’une grande quantité de rejets solides (résidus miniers et stériles miniers) (Figure 3, chapitre I). Les résidus miniers et les stériles se différencient par leur granulométrie, leur minéralogie et leur capacité polluante (Lghoul, 2014). Ces rejets miniers engendrent des problèmes majeurs pour l’environnement. Un des phénomènes qui est largement répandu et étudié à travers le monde, est le drainage minier acide (DMA).

1. Drainage minier acide :

Le drainage minier acide (DMA) constitue le problème le plus coûteux du point de vue environnemental (photo 3). Il se produit naturellement lorsque des minéraux sulfureux acidogènes (pyrite, pyrrhotite…) sont exposés à l’eau et à l’air (figure 5). Ce phénomène génère un pH bas et d’énormes quantités de sulfates, de fer et de métaux toxiques susceptibles de déséquilibrer les écosystèmes naturels (Aubertin et al. 2002; Sracek et al. 2004; Álvarez-Valero et al. 2009). Le principal représentant des minéraux sulfureux est la pyrite (FeS2). L’acidification faisant suite à cette oxydation va alors favoriser la solubilisation des métaux présents (Tableau 2).

Interactions rejets-atmosphère et bilan hydrique d’un parc à rejets de concentrateur générateur de DMA
Figure 5 : Interactions rejets-atmosphère et bilan hydrique d’un parc à rejets de concentrateur générateur de DMA (Bossé, 2013).

Effet de drainage minier acide dans la mine de Kettara
Photo 3 : Effet de drainage minier acide dans la mine de Kettara (Nfissi et al. 2018).

MINERAL COMPOSITION
Arsénopyrite FeAsS
Chalcopyrite CuFeS2
Cinabre HgS
Cobaltite CoAsS
Dimorphite As4S3
Galène PbS

Tableau 2 : Principaux minéraux sulfureux (Lgoul, 2014)

De nombreuses combinaisons chimiques sont possibles au sein des minéraux sulfureux et incluent parfois plusieurs éléments métalliques dans un même minéral ce qui laisse présager de l’importance de ce phénomène sur la mobilisation de ces éléments métalliques que l’on retrouvera dans la composition chimique du DMA.

La percolation acide peut alors générer des écoulements continus chargés d’éléments métalliques qui se déversent depuis les sites d’origine vers le réseau hydrographique le plus proche, ou atteignent l’aquifère (Courtin- Nomade et al. 2005). Le phénomène de drainage minier acide entraîne une contamination très importante des milieux terrestres (notamment le sol) et aquatiques adjacents aux sites miniers.

2. Écosystème aquatiques :

Les premières cibles d’impacts des mines orphelines par le DMA sont les écosystèmes aquatiques. Cet impact varie graduellement en fonction des conditions physico-chimiques locales (composition chimique des effluents, débit, dilution, conditions climatiques locales). L’impact du DMA peut entraîner jusqu’à l’élimination de toute vie aquatique.

Les métaux lourds tels que le zinc, le cadmium, le nickel et le cuivre ainsi que les éléments traces comme l’arsenic, les cyanures, le mercure et le plomb sont toxiques pour les poissons et les macros invertébrées benthiques Ils se concentrent dans les sédiments, les algues marines et les macrophytes en aval des sites miniers et contaminent progressivement les populations aquatiques.

En effet, ces eaux acides riches en contaminants rejoignent les eaux de surface (rivière ou lac) et les eaux souterraines en entraînant une détérioration de leur qualité (Sracek et al. 2010).

3. Qualité de l’air :

Les émissions atmosphériques dans un site minier sont particulièrement aigues dans les zones arides où il y a peu de précipitations naturelles pour humidifier la poussière (Lghoul, 2014). En effet, les vents tendent à maintenir la poussière dans l’air plus longtemps et à la transporter plus loin.

Dès que les polluants pénètrent dans l’atmosphère, ils subissent des changements physiques et chimiques avant d’atteindre un récepteur. Ces polluants peuvent provoquer des effets graves sur la santé humaine et sur l’environnement (Figure 6).

Ils génèrent des dangereux polluants atmosphériques tels que les matières sous forme de particules, les métaux lourds, le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote. Ces émissions peuvent aussi affecter la croissance des plantes en bloquant leurs systèmes biologiques et affecter le milieu social (maladie chronique, confort de vie, modification du tissu social, etc.).

Lien entre les impacts sur la qualité de l'air et ceux sur le milieu social et environnemental
Figure 6 : Lien entre les impacts sur la qualité de l’air et ceux sur le milieu social et environnemental (tiré de Environnemental Law Alliance Worldwide, 2010, p. 13)

4. Sol :

Les rejets miniers constituent une source de pollution des sols sur des vastes étendues (Zhang et al. 2012; Khalil et al. 2013). En effet, le drainage minier acide engendre des modifications du complexe d’adsorption des sols du fait des effets combinés du pH du sol, de la matière organique et des ions échangeables (Frempong and Yanful, 2006).

En outre, les déversements et fuites de matières dangereuses et les dépôts de poussières contaminées fouettées par le vent peuvent conduire également à la contamination du sol. Les taux élevés en métaux lourds constituent généralement le plus grand risque sur les sols et engendre la dégradation de la végétation (Razo et al. 2004; Askaer et al. 2008 ; Cheng et al. 2008).

Le DMA peut également dégrader les communautés végétales riveraines en entraînant la mort d’espèces d’arbres non tolérantes à l’acidification du sol. Il constitue également un préjudice au paysage par l’impact visuel des précipitations de couleur rouille qui lui sont généralement associées.

5. Santé publique et économie :

Les substances dangereuses et les déchets dans l’eau, l’air et le sol peuvent avoir des répercussions graves, négatives sur la santé publique de la population vivant à proximité des aires d’entreposages miniers (Cidu et al. 2011 ; Chaiwonga et al. 2012).

Les problèmes sanitaires fréquemment liés aux activités minières incluent la contamination des eaux de surface et souterraines par des métaux lourds et des éléments, l’exposition à de fortes concentrations de dioxyde de soufre, aux particules, aux métaux lourds, y compris le plomb, le mercure et le cadmium (Maramba et al. 2006 ; Zhang et al. 2012). Les effets indirects de l’exploitation minière sur la santé publique peuvent inclure l’incidence accrue de la tuberculose, l’asthme, la bronchite chronique et les maladies gastro-intestinale.

Les sites miniers sont souvent situés dans des zones où ils constituent la principale ressource économique. L’exploitation d’une mine constitue une activité économique à durée limitée et sa fermeture engendre des répercussions socio-économiques importantes (Leghoul, 2014).

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