1er épisode. Pollution à l’arsenic par une ancienne mine d’or

Par Gerbert :: 01/01/2000 à 0:00 :: Anciennes mines
Notre première publication sur les pollutions métalliques date de la fin de 1998 (voir références à la fin). Elle concernait un ancien site minier situé à une trentaine de kilomètres au sud de Limoges et fermé depuis 1944 (!) à la suite d’une action de la Résistance. Il s’agit du site de Chéni sur la commune de Saint-Yrieix-la- Perche en Haute Vienne.

La mine d'or de Chéni

Située dans le district aurifère de Saint-Yrieix cette mine a fourni au total 7 tonnes d’or entre les deux guerres. Dans les conditions standard, l’or s’exploite à des teneurs de l’ordre de 10 grammes par tonne de roche, c'est-à-dire que pour récupérer 10 grammes d’or, il faut remuer mille kilos de roche donc pour une tonne d’or, il faut abattre puis mettre en décharge cent mille tonnes de roches. S’il s’agissait seulement de roches, cela poserait peu de problème. Mais dans la nature l’or est toujours associé à l’arsenic ; pour un gramme d’or, un kilogramme d’arsenic. Donc pour une tonne d’or mille tonnes d’arsenic qui se retrouvent dans les déchets, c’est à dire dans les terrils (Figure 1).


 

 

Figure 1 : Vue générale, prise en 1999 du terril minier de Chéni (Haute Vienne). Le site sur lequel est implanté le terril contient environ 4000 tonnes d’arsenic sous diverses formes. On remarquera l’absence de végétation : les pentes sont trop fortes mais sur le sommet qui est plat, le milieu est trop toxique.


Le problème est le même dans de nombreuses mines d’or, d’uranium, de tungstène, d’antimoine, parfois de plomb etc. Il n’y a pas vraiment d’exception.

Jusqu’à un passé très récent (années 1980 en France), les terrils étaient abandonnés dans la nature sans autre forme de procès. Pourtant ces terrils et leur contenu sont dangereux pour de nombreuses raisons.


  • ils sont instables,
  • ils contiennent beaucoup de métaux potentiellement toxiques,
  • ils sont souvent situés à proximité des cours d’eau et plus ou moins connectés aux nappes phréatiques,
  • l’eau peut s’y infiltrer car le diamètre des matériaux est de quelques dizaines ou centaines de microns (1 micron = 0,001 mm) ; cette petite taille leur permet aussi d’être entraînés lorsque les précipitations sont abondantes (charge solide des cours d’eau),
  • l’action de l’eau de pluie sur ces matériaux entraîne une dissolution partielle des métaux potentiellement toxiques qui viennent augmenter la charge dissoute des cours d’eau.
 

On peut ajouter que ces terrils ne sont pas toujours très esthétiques et que leur « intégration paysagère » n’est pas optimale (photos dans un prochain épisode).

Nous avons donc commencé notre étude par des dizaines d’analyses d’eau : 13 points de prélèvement d’eau souterraine ou d’eau de ruissellement sur le site choisi et tout autour (puits, rivière) tous les 15 jours pendant un an. Ces résultats sont présentés sous forme simplifiée dans la figure 2 ci-dessous.


Figure 2 : Variations des concentrations en arsenic dissous dans les eaux présentes autour du site de Chéni (87). Le trait rouge représente les concentrations maximales autorisées dans l’eau potable ; le trait bleu représente les concentrations maximales autorisées (en 2000) dans les rejets miniers. Dans ce diagramme les données sont logarithmiques c’est à dire que lorsque l’on augmente d’une unité (2 à 3) on multiplie par 10 ; même chose pour l’autre axe.

 

Quelles conclusions tirer de ces analyses ?

  • Les concentrations en arsenic sur le site sont très importantes (énormes). Hors du site (dans la rivière, dans les puits)  elles sont importantes, parfois au delà de ce qui est toléré pour les rejets ;
  • les concentrations en arsenic sont très variables pour un même point de prélèvement : ces variations sont de 10 fois 100 fois ou plus entre les différents jours de l’année ;
  • dans les eaux souterraines, l’acidité est souvent très forte ;
  • les concentrations en arsenic dans l’eau ne varient pas en fonction de l’acidité ;
  • il y a aussi de l’arsenic dans les zones témoins par exemple dans les eaux souterraines et dans la rivière en aval du site (ronds blancs)
  • Certains jours, il y a dans la rivière plus d’arsenic en amont du site que d’autres jours en aval !
  • etc.

Conclusion plus générale

  • Le problème est plus compliqué qu’il n’y paraît ;
  • les concentrations en arsenic dans les eaux sont très élevées
  • elles proviennent des « stériles » de la mine mais elles ont peu d’impact sur la rivière.il y a une autre cause à la présence de l’arsenic dans la rivière et dans les nappes phréatiques.
  • du point de vue de la méthode, une analyse toute seule ne sert à rien (on peut tomber sur un point bas ou sur un point haut le jour de l’analyse). Il faut donc réaliser des centaines d’analyses (à 20 ou 30 € pièce) si l’on veut rendre compte correctement d’un phénomène.

Bibliographie

Pour poursuivre sur le sujet, quelques lectures d'articles scientifiques (en anglais, à chercher sur google scholar):
 
  • Roussel C., Bril H., Fernandez A. 1998 - Hydrogeochemical survey and mobility of As and heavy metals on the site of a former gold mine (Saint-Yrieix mining district, France). Hydrogeologie, n°1, p. 3-12.
  • Roussel C., Bril H., A. Fernandez 1999. Normative-like approach applied to investigations on mineralogical and chemical evolution in a former mine tailings (Haute-Vienne, France). C.R. Acad Sc. Paris, série II, 329, p.787 - 794.
  • Voir aussi un texte en français sur les anciennes mines du Massif central (pdf)


Lien vers le site du laboratoire : http://www.unilim.fr/laseh/ et http://www.unilim.fr/filiere-eau/site/index.html

Prochain épisode (vers le 15 avril) :

il y a arsenic et arsenic


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