Traitement semi-passif des nitrates issus de drainage minier en climats froids

Belansky, Taylor (2024). Traitement semi-passif des nitrates issus de drainage minier en climats froids Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la Terre, 142 p.

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Résumé

Le nitrate est un contaminant retrouvé couramment dans les eaux souterraines et peut avoir des impacts négatifs sur l’environnement, la santé humaine et animale. L'exploitation minière peut contribuer à la libération dans l’environnement de nitrates part l’utilisation d’explosifs et le traitement des minéraux. Les eaux impactées peuvent être traitées à l'aide de diverses technologies actives, passives et semi-passives. Les systèmes de traitement passifs et semipassifs reposent sur des processus biologiques et ont été identifiés comme des techniques préférentielles, en particulier dans les scénarios de post-fermeture. Cependant, ces processus peuvent être inhibés par les conditions extrêmes associées au climat subarctique du Nord du Canada. L'objectif de ce projet est d'adapter un système de traitement des nitrates aux conditions d'une mine de cuivre subarctique dans le territoire du Yukon, au Canada. L'inoculum prélevé dans la mine a été développé dans une série de bioréacteurs à l'échelle laboratoire et s'est avéré capable d'éliminer efficacement les nitrates par dénitrification. Divers substrats disponibles localement dans le Nord ont été testés en tant que sources de carbone pour soutenir la dénitrification biologique. Les bioréacteurs d’une capacité de 5 litres ont été conçus pour faire face aux concentrations moyennes rencontrées à la dite mine ainsi qu’au pire scénario envisagé par ce partenaire minier. Toutes les sources de carbone testées ont soutenu la dénitrification à des degrés divers. Une plante invasive, Melilotus albus, a été sélectionnée comme source de carbone optimale pour d'autres tests de bioréacteur en raison de sa propension à coloniser les sites miniers perturbés. Des tests en colonne ont été réalisés pour évaluer l'impact de la température et du temps de rétention hydraulique sur la capacité d'élimination des nitrates de l'inoculum avec Melilotus albus comme source de carbone. Deux bioréacteurs ont été maintenus à 5°C et comparés aux deux fonctionnant à température ambiante. Deux colonnes ont été opérées avec un temps de rétention hydraulique court d'environ 15 heures, tandis que les deux autres ont été maintenues avec un temps de rétention longs d'environ 115 heures. Les résultats suggèrent que l'augmentation du temps de rétention hydraulique peut favoriser l'élimination des nitrates par temps froid. Les résultats des tests à l'échelle du laboratoire orienteront la conception d'un système de traitement à l'échelle pilote à l'avenir. En abordant les défis posés par la contamination par les nitrates dans les environnements miniers, cette recherche contribue non seulement à l'avancement des pratiques de remédiation durable, mais aussi aidera à répondre aux besoins de l'industrie et aux exigences réglementaires

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Blais, Jean-François
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Nielson, Guillaume
Mots-clés libres:	Bioremédiation ; remédiation minière ; technologies semi-passives ; climat subarctique ; bactéries nitrifiantes ; bactéries dénitrifiantes ; nitrates
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	04 févr. 2025 15:52
Dernière modification:	04 févr. 2025 15:52
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16289

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