Etude hydrochimique de l'impact du stockage de résidus miniers
Julie Lions
Directeurs de recherche : J.M. Schmitt et E. Ledoux
Résumé
L'exploitation du gisement uranifère de B. en travaux miniers souterrains
et en mine à ciel ouvert a entraîné le stockage de
résidus miniers dont une partie, entre autre, a servi au remblayage
de la mine à ciel ouvert. L'ensemble des matériaux est soumis
au phénomène classique de drainage acide minier qui entraîne
la production de rejets acides riches en fer, manganèse, aluminium
et uranium.
Pour comprendre l'évolution de la qualité et de la quantité
des effluents miniers nous avons développé un modèle
hydrologique qui, à partir des précipitations relevées
sur le site, a permis de reproduire les débits observés.
En nous appuyant sur l'occupation des sols et la composition chimique des
effluents nous avons distingué 7 zones dont les débits seront
intégrés au modèle hydrochimique.
L'étude hydrochimique a consisté en l'élaboration
de lois de relâchement des métaux lourds basée sur
une approche synthétique. Les lois mensuelles de relâchement
de l'uranium, du fer, du manganèse et de l'aluminium, calées
par Schmitt (1993), ont été améliorées pour
la verse à stériles. De plus, des lois hebdomadaires de relâchement
de l'uranium ont été définies pour la verse et la
mine à ciel ouvert. Ces lois ont permis de simuler l'évolution
des concentrations en uranium des effluents sur le site minier pour les
10 prochaines années.
Nous avons ainsi montré que, compte-tenu de l'atténuation
naturelle, les teneurs en uranium seront acceptables vis-à-vis des
normes sur l'Environnement d'ici 5 ans. La même démarche que
celle présentée dans cette étude a êtée
employée pour déterminer l'évolution des teneurs des
autres métaux lourds présents sur le site.
Mots clés : hydrologie, hydrochimie, modélisation, environnement
minier, drainage acide minier, uranium.
Summary
The uranium-bearing layer of B. was exploited in underground mining works
and open-cast mine. Its minings involved the production of mining residues
stored on the site (tailings and embankment of the open-cast mine). The
waste-rocks and tailing pile are exposed to weathering, and a significant
amount of acidity and dissolved heavy metals is produced (Fe, Mn, Al, U),
it is known as acid mine drainage.
To understand the evolution of the quality and the quantity of the
mining waters we developed a hydrological model which, starting from the
precipitations raised on the site, reproduce the flows observed. These
flows will be integrated into the hydrochemical model.
The monthly laws of release for heavy metals from the tailing mine
fixed by Schmitt (1993) were improved. Moreover, weekly laws of release
for uranium were defined for the tailing pile and the stockage of the open-cast
mine. These laws made it possible to simulate the evolution of the uranium
concentration waters on the mining area.
We showed that, taking into account natural attenuation, the uranium
release will be acceptable with respect to the standards in 5 years whitout
remediation. The same study was realised for the other heavy metals.
Key words : hydrology, hydrochemistry, modelling, mining environment,
acid mine drainage, uranium.
DEA Hydrologie, Hydrogéologie, Géostatistique et Géochimie
Filière Hydrologie et Hydrogéologie Quantitatives
Université Pierre et Marie Curie, Université Paris-Sud,
Ecole des Mines de Paris
& Ecole Nationale du Génie Rural des Eaux et des Forêts