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II-E. Système d’Observation de la pollution et de l’adaptabilité biologique en aval des anciens sites miniers Les déchets issus de l’exploitation de minerais métalliques, entreposés sous forme d’empilements appelés « haldes à stériles », sont riches en métaux lourds (Pb, Cd, Tl…) et métalloïdes (As, Sb…) toxiques. Les stériles peuvent être disséminés par l’érosion éolienne et lessivés par les eaux météoriques. Il en résulte une contamination des sols et de l’hydrosystème au voisinage des sites miniers. La stabilisation de ces haldes à stériles et la maîtrise des écoulements ou leur traitement est donc nécessaire afin de confiner la pollution dans un périmètre restreint autour de la mine. Les méthodes de bioremédiation (phytoremédiation, précipitation bactérienne des métaux en solution) basées sur la capacité naturelle de certains organismes (plantes, microorganismes) à tolérer, accumuler ou transformer les polluants métalliques sont prometteuses car elles sont souvent moins coûteuses que les techniques classiques. Le développement de tels procédés nécessite une meilleure connaissance des organismes adaptés aux concentrations extrêmes en métaux que l’on trouve dans les eaux et les sols au voisinage des sites miniers, et de la dynamique de la végétation et de la diversité spécifique dans ces milieux. Il s’agit d’étudier les capacités d’adaptation et de résistance de ces organismes, l’évolution de la composition des communautés végétales, mais aussi les processus biogéochimiques dans lesquels ils les organismes interviennent pour transformer les espèces métalliques en composés moins toxiques ou moins mobiles. 1. Suivi des processus hydrobiogéochimiques de transfert des métaux et métalloïdes issus des activités minières Responsables :Casiot, C. ; Elbaz-Poulichet, F. ; Bruneel, O. ; Cordier, M.A. Réseau : • Laboratoire HydroSciences, Axe 1 thème 3 « Pollutions d’origine minière » : Casiot, C. ; Elbaz-Poulichet, F. ; Bruneel, O. ; Cordier, M.A. • Laboratoire Génétique moléculaire, génomique et microbiologie UMR7156 CNRS Université Louis Pasteur : Ph.BERTIN • Laboratoire Structure et évolution des génomes UMR8030 CNRS – Génoscope : C. MEDIGUE • Laboratoire d’écologie moléculaire EA3525 - Université de Pau • Institut de Minéralogie et de Physique des Milieux condensés, UMR 7590 Géobiosphère Actuelle et Primitive, Universités Paris VI &VII, CNRS – IPG Paris : G. Morin a) Intérêt scientifique L’activité minière laisse des stocks de déchets riches en pyrite qui génèrent par oxydation des eaux acides, contenant des concentrations élevées en sulfates, métaux lourds et métalloïdes (As, Sb,..). Afin de prévenir la production de tels écoulements à la fermeture des mines et/ou de mettre en place des systèmes de traitement robustes (pour des durées qui sont généralement supérieures à la centaine d’années), il est nécessaire de disposer de modèles de transport réactifs dans lesquels soient pris en compte les réactions biocatalysées. La validation de ces modèles requiert des données sur des périodes de temps pouvant aller de la décennie jusqu’à plusieurs centaines d’années suivant les processus que le modèle prend en compte. Depuis une quinzaine d’années, l’équipe pollutions d’origine minière de l’UMR « Géofluides, Bassins, Eaux » puis d’Hydrosciences et ses partenaires effectuent des observations hydrologiques, géochimiques et biologiques sur le site de l’ancienne mine de Pb-Zn de Carnoulès 43
dans le Gard. Cette exploitation, fermée depuis 1962, a laissé un stock de 1,5 MT de déchets contenant de la pyrite, des métaux et de l’arsenic. Au pied de la digue de rétention du stock de déchets, jaillit le ruisseau minier le Reigous aux eaux acides (2
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