Drainage des mines d'acide

En résumé, le drainage minier acide est une forme de pollution de l'eau qui se produit lorsque la pluie, le ruissellement ou les ruisseaux entrent en contact avec une roche riche en soufre. En conséquence, l'eau devient très acide et endommage les écosystèmes aquatiques en aval. Dans certaines régions, c'est la forme la plus courante de pollution des cours d'eau et des rivières.

La roche soufrée, en particulier un type de minéral appelé pyrite, est régulièrement fracturée ou concassée lors des opérations d'extraction de charbon ou de métal et accumulée dans des tas de résidus miniers. La pyrite contient du sulfure de fer qui, au contact de l'eau, se dissocie en acide sulfurique et en fer. L'acide sulfurique abaisse considérablement le pH et le fer peut précipiter et former un dépôt orange ou rouge d'oxyde de fer qui étouffe le fond du ruisseau. D'autres éléments nocifs comme le plomb, le cuivre, l'arsenic ou le mercure peuvent également être retirés des roches par l'eau acide, contaminant davantage le ruisseau.

Où se produit le drainage minier acide

Elle se produit principalement lorsque l'extraction minière est effectuée pour extraire du charbon ou des métaux de roches soufrées. L'argent, l'or, le cuivre, le zinc et le plomb sont généralement associés aux sulfates métalliques, de sorte que leur extraction peut provoquer un drainage minier acide. L'eau de pluie ou les ruisseaux s'acidifient après avoir traversé les résidus de la mine. En terrain vallonné, des mines de charbon plus anciennes ont parfois été construites de sorte que la gravité drainait l'eau de l'intérieur de la mine. Bien après la fermeture de ces mines, le drainage minier acide continue de sortir et de contaminer les eaux en aval.

Dans les régions charbonnières de l'est des États-Unis, plus de 4 000 milles de cours d'eau ont été touchés par le drainage minier acide. Ces cours d'eau sont principalement situés en Pennsylvanie, en Virginie-Occidentale et en Ohio. Dans l'ouest des États-Unis, rien que sur les terres du Service forestier, il y a plus de 5 000 milles de cours d'eau affectés. 

Dans certaines circonstances, la roche soufrée peut être exposée à l'eau dans les opérations non minières. Par exemple, lorsque l'équipement de construction coupe un chemin à travers le substratum rocheux pour construire une route, la pyrite peut être brisée et exposée à l'air et à l'eau. De nombreux géologues préfèrent donc le terme de drainage rocheux acide, car l'exploitation minière n'est pas toujours impliquée.

Effets sur l'environnement

• L'eau potable devient contaminée. Les eaux souterraines peuvent être affectées, affectant les puits d'eau locaux.
• Les eaux à pH bas ne peuvent supporter qu'une diversité animale et végétale fortement réduite. Les espèces de poissons sont parmi les premières à disparaître. Dans la plupart des cours d'eau acides, seules quelques bactéries spécialisées survivent.
• En raison de sa corrosivité, l'eau acide des cours d'eau endommage les infrastructures telles que les ponceaux, les ponts et les canalisations d'eaux pluviales.
• Tout potentiel récréatif (p. Ex. Pêche, baignade) et la valeur panoramique des ruisseaux ou rivières touchés par le drainage minier acide sont considérablement réduits. 

Solutions

• Le traitement passif des cours d'eau acides peut être effectué en acheminant l'eau vers une zone humide spécialement conçue pour amortir le faible pH. Pourtant, ces systèmes nécessitent une ingénierie complexe, une maintenance régulière et ne sont applicables que lorsque certaines conditions sont présentes.
• Les options de traitement actives comprennent l'isolement ou le traitement des stériles pour éviter le contact de l'eau avec les sulfates. Une fois que l'eau a été contaminée, les options incluent de la faire passer à travers une barrière réactive perméable qui neutralise l'acide ou de la faire passer à travers une station de traitement des eaux usées spécialisée.

Sources

• Groupe de recherche sur la remise en état. 2008. Drainage des mines d'acide et effets sur la santé et l'écologie des poissons: un examen.
• Agence américaine de protection de l'environnement. 1994. Prédiction du drainage minier acide.