Une évaluation préliminaire sur le terrain de l'élimination subaquatique à long
terme de résidus miniers réactifs dans le lac Mandy (Manitoba) a été effectuée dans
le cadre du Programme de neutralisation des eaux et du drainage dans
l'environnement rninier (NEDEM). Environ 73 000 tonnes métriques de résidus à
teneur élevée en souffre et en métaux communs ont été déversées d'un unique
canniveau dans le lac Mandy en 1943-1944. Un examen du lac en 1975 a permis
de constater qu'il y avait eu végétalisation naturelle des secteurs les moins
profonds. L'eau était considérée de bonne qualité et des vertébrés et invertébrés
aquatiques s'étaient déplacés dans la zone occupée par les résidus.

Le lac Mandy est un petit lac (superficie = 239 000 m2) situé dans le Bouclier
précambrien près de Flin Flon (Manitoba). Ce lac faisait à l'origine partie du lac
Schist, dont il a été séparé par la construction d'une chaussée. Le lac Mandy est peu
profond (profondeur moyenne = 3,6 m) et la profondeur maximale y est de 5,5 m.
Pendant la durée de l'étude, les entrées et les sorties d'eau ont été minimales.
Aucune thermocline n'a été observée dans la colonne d'eau, mais de faibles
concentrations en oxygène dissous (conditions anaérobies) ont été relevées sous la
profondeur de 2,0 m. La productivité biologique élevée (conditions de mésotrophes
à eutrophes) dans le lac a entrainé la présence de sédiments présentant une teneur
élevée en matière organique et une demande d'oxygène élevée.

La qualité de l'eau était la même à toutes les stations et à toutes les profondeurs
dans le lac. L'eau du lac est d'une dureté modérée et présente des valeurs de la
conductivité, de la concentration en solides dissous et de l'alcalinité comparables à
celles de l'eau d'autres lacs manitobains. Elle est legèrement basique. Les
concentrations de chlorures, de sulfates et de silicates réactifs sont faibles. Les
concentrations de métaux dissous sont faibles et des différences minimales entre
ces concentrations dans des échantillons d'eau du fond et de la surface indiquent
que des quantités minimales de métaux se dégagent des sédiments. De plus, des
concentrations de métaux plus élevées ont été relevées dans l'eau pénétrant dans le
lac que dans l'eau du lac même.

Des concentrations élevées de métaux, en particulier d'arsenic, de cuivre, de
plomb, de mercure et de zinc, ont été relevées dans les sédiments. Cependant, la
décomposition de l'épaisse couche organique recouvrant les sédiments semble
maintenir des conditions anoxiques, ce qui réduit le potentiel d'oxydation des
sulfures et le dégagement ultérieur de métaux solubles dans l'acide Des analyses
pétrographiques, de diffraction X (XRD), de fluorescence X (XRF),
granulométriques et de lixiviation détaillées ont également été effectuées afin de
caractériser les sédiments.

Les résultats de ces analyses indiquent une abondance de matières organiques,
incluant des frustules de diatomées. Les résidus étaient dispersés dans l'ensemble
des sédiments du lac, les balayages par XRD indiquant la présence de quartz, de
pyrite, de feldspath et de chlorite dans les sédiments. Les analyses de XRF ont
indiqué comme constituants rninéralogiques possibles des sédiments le quartz, le
feldspath, la plagioclase, les micas, la chlorite et la pyrite. On a relevé des traces de
pyrite framboïdale et de rares exemples de chalcopyrite sphérolitique et de
sphalérite. Les résultats des analyses de lixiviation par une méthode d'extraction
séquentielle d'échantillons de sédiments (station 3) exposés à l'oxydation indiquent
des dégagements de quantités élevées de cadmium, de zinc, de nickel, de cobalt et
de manganèse dans les phases hydrosolubles et échangeables. Puisque les résultats
des analyses de la qualité de l'eau n'indiquaient pas la présence de métaux dégagés
par les sédiments, ces résultats sont plus indicatifs du dégagement possible dans
des conditions aérobies. Les dégagements de fer, d'arsenic, de plomb et de
sélénium s'effectuaient dans des conditions modérément à fortement réductrices.
Dans des conditions fortement oxydantes, il y avait dégagement d'argent, de
cuivre, de plomb, de zinc et de nickel, et la fraction résiduelle dégageait de
l'aluminium, du fer, du manganèse, de l'arsenic, du cobalt, du mercure, du nickel et
du zinc. Les concentrations totales d'aluminium et de fer dans la fraction résiduelle
étaient élevées et on y relevait des quantités moindres de zinc et d'arsenic.

Le biote du lac a été examiné de manière très détaillée. Les densités d'invertébrés
benthiques sont faibles et la communauté est dominée par des oligochètes et des
larves de diptères. La structure de la communauté et la densité du phytoplancton
sont caractéristiques de celles de lacs mésotrophes à eutrophes. Les densités étant
plus élevées que dans deux lacs oligotrophes situés à proximité. Les diatomées sont
prédominantes dans le phytoplancton. Les densités du zooplancton sont légèrement
inférieures à celles observées dans d'autres lacs manitobains et la communauté est
dominée par des rotifères, des cladocères et des copépodes.

La végétation aquatique du lac a été cartographiée et des échantillons ont été
recueillis afin d'y doser les métaux. Depuis 1975, la communauté végétale de la
zone de résidus est devenue plus diversifiée et comparable à celle d'autres secteurs
du lac. Les concentrations de métaux dans les potamots (Potamogeton sp.) sont
plus élevées dans la zone des résidus. L'échantillonnage ichtyologique a indiqué
l'existence d'une population bien portante de poissons composée de brochets, de
meuniers noirs, de grands corégones, de perchaudes et de queues à tache noire. Les
concentrations de métaux sont généralement faibles dans les tissus de poissons
comparativement à ce qu'elles sont dans d'autres lacs manitobains et se situent en
deçà des concentrations de fond observées ailleurs au Canada.