Resume/ Abstract
Xavier Marc Thevenot1, Tomy Roy1, Eva Pakostova2,3,4, Eric Rosa1,5, Lucie Coudert1, Carmen Mihaela Neculita1
1Research Institute on Mines and the Environment (RIME), University of Québec in Abitibi‑Témiscamingue (UQAT), Rouyn-Noranda, QC, Canada, J9X 5E4
2MIRARCO Mining Innovation, Sudbury, ON, Canada, P3E 2C6
3Goodman School of Mines, Sudbury, ON, Canada, P3E 2C6
4Department of Earth and Environmental Sciences, University of Waterloo, Waterloo, ON, Canada, N2L 3G1
5Groundwater Research Group, UQAT, Amos, QC, Canada, J9T 2L8
Les biofiltres passifs reposent sur la sorption pour l’enlèvement de l’arsenic (As) du drainage neutre contaminé (DNC-As), mais les processus biogéochimiques spécifiques restent à documenter. Cette étude multi-échelle a évalué l’efficacité de biofiltres composés de tourbe et de boues riches en Fe (AMD-S) pour le traitement du DNC-As d’une mine d’or au nord du Québec. Les essais en batch (150 cm3) à 22 et 5°C ont montré le mélange P50/AMD-S50 (50% tourbe, 50% AMD-S) plus performant, atteignant 88% à 22°C et 82% à 5°C d’enlèvement pour un DNC-As synthétique, contre 77% à 22°C et 48% à 5°C pour un DNC-As réel. En revanche, une proportion plus élevée de matière organique (P95/AMD-S50) a entraîné une lixiviation trois fois supérieure, compromettant l’efficacité du traitement. Un biofiltre pilote de laboratoire (80 dm3) opérant en continu (22°C, 3 mois, 2 mg As/L), avec 1 j de temps de rétention hydraulique (TRH) a atteint une efficacité de 98%, suivie d’un relargage d’As après 27 j. Des biofiltres pilote de terrain (1 m3, 3 mois, TRH = 1 j, 1 mg As/L) ont atteint une efficacité d’enlèvement de 96% (As final : 0,04 ± 0,02 mg/L). La sorption sur les oxydes de Fe et la tourbe constituait le principal mécanisme d’enlèvement avec une contribution bactérienne, comprenant des réducteurs de Fe (11% des lectures totales) et de SO42- (6%), des oxydants de S (6%) et des prokaryotes métabolisant l’As (4%). Des études supplémentaires sont requises pour évaluer la stabilité à long terme face aux variations de température.
Mots clefs : drainage neutre contaminé, arsenic, biofiltre tourbe, boue riche en Fe, microorganismes
Directrice de recherche : Carmen Mihaela Neculita