Influence de la végétation sur la performance de barrières à l'oxygène pour contrôler le drainage minier acide


La restauration des parcs à résidus générateurs de drainage minier acide (DMA) constitue un défi environnemental important pour l'industrie minière. Différentes techniques de contrôle du DMA provenant de parcs à résidus sont disponibles pour éviter la contamination de l'environnement, parmi lesquelles on retrouve les barrières à l'oxygène. Ce type de barrière a pour objectif d'éliminer l'une des composantes de l'équation qui mène à la génération du DMA, à savoir l'oxygène (en empêchant l'oxygène d'arriver jusqu'aux résidus réactifs, on contrôle le DMA).

Sous climat humide, il existe deux principaux types de barrière à l'oxygène : les couvertures avec effets de barrière capillaire (CEBC) et les recouvrements monocouches avec nappe phréatique surélevée (NPS). Ces deux approches sont basées sur le fait que le mouvement de l'oxygène dans un matériau saturé en eau est faible. Ainsi, en maintenant saturés en eau les résidus réactifs ou une couche de sol par-dessus les résidus réactifs, les flux d'oxygène vers les minéraux sulfureux seront réduits, empêchant la génération de DMA. La performance à court et moyen termes de ces deux recouvrements sans végétation a été démontrée à l'échelle du laboratoire et du terrain.

Il apparaît maintenant essentiel de passer à une 2e phase de validation de leur fonctionnement à long terme, en intégrant l'effet du milieu naturel environnant, en particulier celui de la végétation, sur le recouvrement et sa performance. L'objectif général du projet était donc d'évaluer de façon plus précise l'influence de la végétation sur la performance de recouvrements de type barrière à l'oxygène; cette étude implique des travaux sur deux sites miniers restaurés, soit les sites Manitou (NPS) et Lorraine (CEBC).

La présente étude montre que la végétation a un léger impact à court terme sur le bilan hydrique de la NPS installée au site Manitou. Cet impact est observé autant lorsque l'on utilise une approche par bilan hydrique que par modélisation numérique. Pour la CEBC du site Lorraine, les résultats montrent que les racines ont colonisé seulement la partie supérieure de la couche de rétention d'humidité (CRH). Ces racines, en surface de la CRH, semblent cependant avoir un impact sur le degré de saturation dans les premiers 10 cm, ce qui n'affecte pas encore, pour le moment, la performance à contrôler les flux d'oxygène. Autre observation intéressante est qu'une consommation d'oxygène est observée dans les matériaux de la CEBC, ce qui a pour effet d'en améliorer son efficacité à contrôler l'oxygène.

Même si les résultats obtenus sont originaux et pertinents, des travaux de recherche supplémentaires sont toutefois nécessaires pour prédire l'ampleur des impacts négatifs (racines qui désaturent les recouvrements) et positifs (consommation d'O2) de la végétation sur la performance à long terme des CEBC et des recouvrements monocouches avec NPS.

Chercheur responsable

Bruno Bussière, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue

Équipe de recherche

  • Bruno Bussière, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
  • Marie Guittonny Larchevêque, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
  • Abdelkabir Maqsoud, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue

Durée

3 ans

Montant

300 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Appel de propositions

Développement durable du secteur minier