Ce rapport final présente les résultats d'études menées au parc à résidus miniers de
Waite-Amulet de 1985 à 1988. Ces études furent faites sous le parrainage du
programme national NEDEM (Neutralisation des eaux de drainage dans
l'environnement minier), qui fut créé par un comité composé de représentants de
l'industrie et des gouvernements pour le développement de techniques pour réduire
l'impact environnemental du drainage minier acide.
L'influence de divers facteurs (concentrations d'oxygène gazeux et de dioxide de
carbone, température, présence de bactéries, contenu en minéraux sulfureux, et pH)
sur la génération d'acide à Waite-Amulet est présentée, en même temps que la
géochimie des eaux interstitielles dans les zones saturée et non-saturée,
l'hydrogéologie, et l'hydrologie du site. Les résultats de simulations de l'écoulement
des eaux interstitielles au moyen d'un modèle numérique en deux dimensions sont
présentés, de même qu'une discussion sur l'évolution des eaux interstitielles à
l'intérieur du parc.
L'étude a permis de vérifier que l'oxydation de la pyrite dans les résidus miniers est
contrôlée principalement par la disponibilité d'oxygène. En plus de contribuer
directement à l'oxydation, l'oxygène influence la production de fer ferreux et la densité
des populations bactériennes catalysatrices. Les profils de distribution des
concentrations d'oxygène en profondeur permettent de définir la profondeur
d'oxydation active, et de déterrniner que le mouvement de l'oxygène à l'intérieur du
parc à résidus s'effectue par diffusion.
L'oxydation des sulfures aux niveaux intérieurs de la zone non-saturée s'effectue à un
taux qui dépend du pH, et sera très faibles A ce niveau, un effet tampon est produit par
des réactions de dissolution et de précipitation qui neutralisent partiellement les eaux
interstitielles acides. A mesure que les minéraux sulfureux des niveaux supérieurs sont
consumés par l'oxydation, le front d'oxydation se déplace vers les niveaux plus
profonds. L'excédent d'acidité et les métaux dissous qui lui sont reliés s'écoulent vers
le bas pour atteindre la surface phréatique. Les conditions acides toujours existantes
aux niveaux supérieurs de la zone saturée s'estompent avec la profondeur sous l'effet
des reactions tampon.
Les directions d'écoulement de l'eau interstitielle dans la zone saturée sont variables.
Dans la partie centrale du parc, l'écoulement sera vertical et vers le bas, tandis qu'en
périphérie, il sera horizontal. Une anisotropie au niveau des propriétés hydrauliques
des résidus a un effet important sur l'écoulement des eaux interstitielles. Cette
anisotropie est produite par la présence de résidus à granulométrie très fine formant
des couches horizontales minces, et a pour effet de promouvoir l'écoulement
horizontal au détriment de l'écoulement vertical.
Sur le coté ouest du parc à résidus, un fossé latéral de drainage intercepte la
quasi-totalité de l'eau interstitielle du parc à résidus. L'analyse de la qualité de l'eau
interstitielle et le calcul des vitesses d'écoulement à l'intérieur de la couche argileuse
située sous le parc à résidus suggèrent que l'eau du parc à résidus ne pénètre pas
profondément dans cette couche dans la partie sud-ouest du parc. Dans la partie
nord-ouest, une certaine portion de l'eau interstitielle (environ 10%) s'écoule à travers
la base du parc. Les concentrations de sulphates observées en profondeur dans la
couche argileuse sont légèrement au-dessus des valeurs régionales, et peuvent être
attribuées à l'effet de migration par diffusion.