Par Greg Basky, Source de lumière canadienne

Avec la demande croissante de minéraux essentiels, l’activité minière dans le Nord canadien ne fera qu’augmenter. Cela nécessitera de nouvelles solutions pour traiter l’eau contaminée par l’exploitation minière – soit par les produits chimiques utilisés pour extraire les minéraux, soit par des éléments naturellement présents sous terre.

Compte tenu des dépenses associées à la construction et à la dotation en personnel d’usines de traitement d’eau régulières dans le Nord, les chercheurs étudient d’autres approches qui nécessitent moins de ressources et qui fonctionneront à des températures plus froides.

Une équipe de recherche composée de scientifiques du Centre de recherche de l’Université du Yukon et le Université de Moncton a testé une méthode de nettoyage des eaux souterraines (eaux souterraines) qui utilise un « filtre » – appelé barrière réactive perméable (PRB) – fabriqué à partir de matériaux naturels pour piéger et éliminer les produits chimiques nocifs. Des études ont montré que cette méthode fonctionne dans les climats plus chauds, mais il existe peu de recherches sur son efficacité dans les climats arctiques et subarctiques.

« Les systèmes de traitement de l’eau passifs et semi-passifs sont basés sur ce qui se produit dans la nature », explique la chercheuse principale Morgane Desmau, scientifique en environnement et professeure adjointe à l’Université de Moncton. L’un des avantages des systèmes passifs et semi-passifs, explique Desmau, est qu’ils nécessitent généralement moins de ressources qu’une station d’épuration d’eau en brique et mortier. “Les zones humides sont un bon exemple (d’un système de traitement passif). Il faut un certain temps pour le mettre en place, mais ensuite il fonctionne tout seul. L’idée est d’être plus durable, plus rentable et aussi efficace.”

Les chercheurs ont construit un mini système de traitement de l’eau dans leur laboratoire, faisant couler l’eau dans une colonne contenant un mélange de gravier, de particules de fer et de copeaux de bois pendant neuf mois. Ils ont ajouté du nitrate, de l’arsenic et de l’uranium à l’eau, pour compenser les contaminants couramment trouvés dans les eaux souterraines à la suite de l’exploitation minière – en particulier de l’or – dans le Nord. Et ils ont maintenu l’ensemble de leur système à 5 degrés Celsius pour correspondre à la température des eaux souterraines du Yukon.

En utilisant le Source de lumière canadienne à la Université de la Saskatchewanils ont examiné leur matériau filtrant pour voir dans quelle mesure il capturait – et retenait – les contaminants. Ils ont découvert que cette méthode fonctionne effectivement dans les climats froids, mais qu’il est difficile d’éliminer tous les produits chimiques en même temps.

Les chercheurs ont découvert que le PRB piégeait bien l’arsenic et l’uranium, mais était moins efficace pour éliminer le nitrate, en raison de la température plus froide. Lorsqu’ils ont ajouté de l’acétate de sodium au filtre, de bonnes bactéries se sont développées et ont éliminé le nitrate de l’eau. Mais ce changement a eu pour conséquence que la barrière ne piégeait pas autant d’uranium. Le les conclusions de l’équipe sont publiés dans la revue Chemosphère.

Desmau affirme que les futures conceptions devront peut-être comporter des barrières composées de plusieurs parties différentes afin de piéger tous les différents contaminants présents dans l’eau. “C’est une bonne première étape vers la création de systèmes de traitement de l’eau plus semi-passifs qui fonctionnent bien, particulièrement dans le Nord.”

Les recherches de l’équipe ont une applicabilité dans le monde réel. “La conception de l’expérience était basée sur les informations fournies par le Yukon Mining Research Consortium (qui regroupait toutes les mines actives du Yukon)”, explique Desmau. “Ils nous ont dit: ‘C’est le type d’eau que nous avons et ces contaminants peuvent être présents. Pouvez-vous essayer ceci et voir si cela va fonctionner pour les éliminer.'”

La recherche a été organisée par le Programme d’assainissement des mines du Nord au Centre de recherche de l’Université du Yukon. « Cette recherche a été réalisée dans le Nord, par des chercheurs basés dans le Nord, pour aborder un problème présent dans le Nord », explique Desmau.

Elle espère que les découvertes du groupe seront utilisées sur les futurs sites miniers. “Nous avons besoin de ces systèmes de traitement de l’eau semi-passifs ou passifs dans le Nord, non seulement au Canada, mais dans tout pays où règne un climat subarctique ou arctique, ces recherches pourraient être utilisées.”

« Ce que j’ai trouvé si intéressant dans ce que nous avons fait et ce qui est si passionnant dans cette recherche, c’est que même si elle (la barrière réactive perméable qu’ils ont testée) ne fonctionnait pas parfaitement, même si elle n’est pas parfaite, nous avons pu identifier pourquoi elle ne fonctionne pas et ce que nous pouvons peut-être faire pour améliorer et mieux concevoir ce type de systèmes à l’avenir », explique Desmau.

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