ARCHIVÉE - Les questions de l'eau et le secteur des minéraux et des métaux

Eau douce : le rôle et la contribution de Ressources naturelles Canada - Développement durable

L'histoire de l'exploitation minière au Canada est riche et ses débuts dateraient d'il y a presque 9 000 ans. C'est en effet l'âge que l'on donne aux objets qui ont servi à l'exploitation minière et qui ont été découverts par des archéologues dans une carrière de quartzite près de l'île Manitoulin, en Ontario. Pendant les années 1600, l'exploitation minière a été un moteur économique important pour certaines communautés des Maritimes. Au fil des ans, le nombre de mines et l'envergure des mines ont considérablement augmenté, mais principalement depuis les années 1940.[53]

La croissance de l'activité minière a non seulement entraîné une augmentation du volume d'eau nécessaire à la gestion des sites miniers, mais aussi une augmentation du volume total des résidus miniers, ce qui a provoqué la contamination potentielle de notre environnement et de nos ressources en eau.[54]

Des concentrations maximales de contaminants dans les rejets provenant des mines peuvent apparaître bien des années après le début de l'exploitation de ces sites et même après la fermeture d'une mine. L'apparition tardive de cette contamination est attribuable au report du noyage des mines et des mesures temporaires de neutratisation des rejets acides et d'atténuation des contaminants ainsi qu'aux longs délais de transport dans les eaux souterraines.[55]

Utilisation de l'eau dans les exploitations minières

Étant donné que l'utilisation des terres est associée à l'exploitation minière, les impacts sur l'eau peuvent résulter d'une multitude de sources.

Pour pouvoir accéder aux minéraux, on retire l'eau des mines, métallifères ou non, grâce à des puits de rabattement, des techniques de détournement et des voies de drainage quasi horizontales. Dans les exploitations minières, l'eau sert principalement à extraire et à traiter le minerai sur le site minier.[56] Cette eau est souvent recyclée. En conséquence, beaucoup de mines peuvent réduire au minimum la quantité d'eau évacuée pendant l'exploitation. Cependant, la concentration de polluants augmente. Dans 78 pour cent des cas, l'eau est alors rejetée dans des plans d'eau douce, où elle dépasse rarement l'étape de l'épuration primaire.[57] Une fois la récupération du minerai terminée, on remplit d'eau les mines souterraines de même que les mines à ciel ouvert, détournant ainsi davantage encore l'écoulement de l'eau souterraine et de l'eau de surface. Il est difficile d'évaluer avec précision la quantité d'eau consommée et évacuée lors d'activités minières, en raison des incertitudes causées par les pertes d'évaporation ainsi que celles causées par les gains et les pertes provoqués par les courants souterrains pendant les phases actives et inactives d'une mine.[58]

Qualité de l'eau

De très gros volumes de résidus sont produits par l'industrie de l'extraction des minéraux. L'eau utilisée dans le processus d'exploitation minière ainsi que les précipitations qui s'infiltrent dans les résidus miniers peuvent devenir fortement contaminées par des métaux, des réactifs et d'autres éléments indésirables qui soulèvent des inquiétudes à propos de l'eau rejetée, et qui nécessitent la mise en place de technologies de traitement de l'eau.

On trouve de nombreux exemples dans le monde entier de concentrations élevées de métaux dans les eaux drainées, qui ont eu des incidences néfastes sur les ressources aquatiques et qui ont représenté des obstacles importants à la récupération de terres ayant fait l'objet d'exploitations minières. Des problèmes de lixiviation des métaux peuvent survenir à tous les niveaux de pH. Cependant, ils sont plus souvent associés à l'exhaure de roches acides. Une fois amorcée, la lixiviation des métaux peut persister pendant des centaines d'années. En Amérique du Nord, la lixiviation des métaux et l'exhaure de roches acides ont provoqué d'importants dégâts écologiques. Des rivières ont été contaminées, la vie en milieu aquatique a périclité et des coûts de nettoyage évalués à plusieurs millions de dollars ont du être assumés par l'industrie et par le gouvernement.[59]

La qualité de l'eau continue à se dégrader pendant des décennies voire des siècles après que les ressources aient complètement récupéré. Actuellement, il n'existe aucune méthode acceptée pour évaluer la valeur de la perte d'utilisation de l'eau en raison de cette dégradation à long terme de la qualité de l'eau.[60]

Pour prévenir la dégradation future de la qualité de l'eau, il faut souvent avoir recours à des installations d'atténuation capables de fonctionner dans des conditions climatiques normales, mais aussi à la suite d'événements climatiques extrêmes. Pour la plupart des districts miniers, le manque de données à long terme sur la température, l'enneigement, les précipitations et d'autres variables hydrologiques nécessaires pour les calculs prévisionnels fait obstacle à l'établissement de crues nominales.

Dans la plupart des régions minières, l'établissement d'un modèle de représentation numérique des crues est freiné par le manque de données à long terme sur la température, l'enneigement, les précipitations ainsi que d'autres variables hydrologiques nécessaires à un calcul prévisionnel.[61]

Le développement de technologies de traitement dans le secteur minier représente des défis particuliers. Il peut s'avérer difficile de retirer les substances toxiques des effluents, et le cadre de réglementation fait passer l'emphase des indications basées sur la concentration à des indications de toxicité accrue et, de plus en plus, sur d'éventuelles conséquences pouvant avoir un impact à long terme sur les écosystèmes.

Étant donné que plusieurs mines sont situées dans des régions éloignées, y compris certaines pouvant être sujettes à des perturbations, il est d'importance critique de comprendre le potentiel au niveau des impacts, et de mettre au point des systèmes d'atténuation pour assurer la protection de l'environnement.[62]

Le Secteur des minerais et des métaux (SMM) a joué un rôle primordial dans la révision des Règlements sur les effluents des mines de métaux (REMM), qui réglementent directement la qualité de l'eau et les eaux usées émises par les exploitations minières. Depuis l'annonce de la révision des REMM, les scientifiques ont joué et continuent de jouer un rôle essentiel en inventoriant des données et en développant des approches en vue de mettre en application et d'interpréter le contexte de réglementation, d'aider l'industrie à trouver des solutions aux problèmes des décharges, et de continuer à mieux comprendre l'impact potentiel des effluents miniers et la façon d'en faire l'évaluation.

En ayant recours à la recherche, au développement et à des transferts technologiques novateurs, le Programme de neutralisation des eaux de drainage dans l'environnement minier (NEDEM) a réduit de près d'un demi-milliard de dollars, depuis sa mise sur pied, les risques et les obligations associés au drainage acide des mines. En retour, des effets positifs ont été exercés sur les investissements miniers, l'emploi, le développement régional, la santé et la qualité de l'environnement, tant au Canada comme dans d'autres pays.

Utilisation de l'eau dans les opérations d'extraction d'agrégats

Le volume d'agrégats extraits des puits et des carrières est considérable. Au Canada, c'est par milliers que l'on compte le nombre d'opérations d'extraction d'agrégats. Les extractions mineures sont nombreuses et coïncident souvent avec des activités de construction. À proximité des centres urbains, l'extraction d'agrégats est habituellement plus importante et peut durer pendant plusieurs décennies, voire plus longtemps. Lorsque le niveau des nappes phréatiques est élevé, il faut procéder à un assèchement en profondeur pour accéder à la roche et au gravier. Or, cet assèchement peut affecter les ressources en eau locales et le niveau des plans d'eau de surface avoisinants. Les activités de lavage à la battée risquent d'occasionner une augmentation des concentrations de solides en suspension. En général, les effets de ces activités ne persistent pas longtemps après la fin des opérations d'extraction. Dans les zones urbaines, lorsque les sources d'agrégats peu profondes diminuent, il devient rentable de creuser plus profondément et les activités d'assèchement s'intensifient.

Au Canada, il existe un grand nombre de zones urbaines, dont Calgary et Toronto, où les besoins en eau liés à la production d'agrégats et les besoins des municipalités, des industries et des installations récréatives sont difficiles à concilier. Aussi, avec le développement de l'urbanisation, on prévoit que des conflits de ce genre surviendront plus souvent.[63]

Utilisation de l'eau dans les mines de diamant

Le début de l'exploitation de mines de diamant au Canada a créé de nouvelles préoccupations concernant l'utilisation de l'eau. Même si les eaux de surface sont apparemment abondantes dans le Nord, une grande partie des terres sont en fait semi-arides selon la plupart des classifications climatiques. Ainsi, il est probable que la quantité d'eau disponible pour la dilution des eaux d'égouttement des mines soit limitée. Ces nouvelles mines ont provoqué un accroissement de l'intérêt à l'égard de l'utilisation du pergélisol pour créer des barrages et pour limiter l'oxydation de sulfures. Nous avons besoin de plus de données concernant les répercussions à long terme de l'exploitation du pergélisol sur la consommation d'eau et la gestion de la qualité de l'eau.[64]

Activités du Secteur des minéraux et des métaux liées à l'eau

Les questions relatives à l'eau sur lesquelles se penche le Secteur des minéraux et des métaux de RNCan (SMM) se rapportent à l'utilisation et à l'élimination des métaux et des substances métalliques, ainsi qu'aux sites délaissés ou abandonnés qui sont contaminés. Il est essentiel de comprendre et d'atténuer les incidences sur les ressources en eau pour assurer la qualité de l'eau, conserver les marchés pour les produits métallurgiques canadiens et soutenir les communautés au Canada.

Outils d'évaluation

Des outils d'évaluation sont nécessaires pour bien comprendre le potentiel des impacts sur les écosystèmes aquatiques, aussi bien pour un site en particulier que pour l'écosystème aquatique en général. RNCan travaille de façon active à concevoir des méthodes scientifiques et technologiques qui améliorent notre compréhension sur les moyens d'évaluer et d'atténuer les impacts au niveau des systèmes aquatiques. Par exemple, SMM travaille à mettre au point des approches de modèles bio-géo-chimiques basés sur la physiologie, qui pourront servir à prédire les impacts qu'auront les métaux présents dans les systèmes aquatiques sur des sites spécifiques.

Ces développements aident à mieux comprendre le potentiel des impacts, à établir des objectifs de décharge d'effluents, à identifier des sources de toxicité et à établir des normes et des critères en matière de qualité de l'eau. Le développement et la mise en pratique de ces approches visent à réduire l'incertitude au niveau de la réglementation.

Technologies de traitement

En plus des outils d'évaluation améliorés et des approches pour établir une réglementation, s'imposent également le besoin de trouver des solutions innovatrices en matière de technologies de traitement de l'eau et celui d'identifier des stratégies d'utilisation de l'eau dans l'industrie des métaux et celle de l'exploitation minière. Ces technologies joueront un rôle essentiel pour atteindre les objectifs relatifs aux pratiques d'évacuation et pour maintenir l'industrie canadienne au premier rang mondial de la productivité, de l'efficacité et de la protection de l'environnement. Ces activités dans le domaine des sciences et de la technologie assurent également aux Canadiens de bénéficier d'approches parmi les plus novatrices dans ces domaines.

Intendance et utilisation sécuritaire

Le SMM est à la tête de la participation canadienne dans le projet Life Cycle Initiative, parrainé par le Programme des Nations Unies pour l'environnement et par l'organisme Society for Environmental Toxicology and Chemistry . LE SMM travaille également en collaboration avec l'Organisation de coopération et de développement économiques pour veiller à ce que les dangers et les risques potentiels que représentent les métaux pour l'environnement soient évalués de façon juste et appropriée.

Le développement de principes d'utilisation sécuritaire et de bonne intendance de l'environnement de l'industrie minière représentent pour le SMM les principales solutions afin de limiter au minimum les impacts négatifs sur les ressources aquatiques durant tout le cycle de vie d'une substance métallique. Alors que les deux activités précédentes traitent principalement des impacts possibles sur le milieu aquatique pendant le processus de production minière, celui-ci traite des produits minéraux et métalliques eux-mêmes. S'assurer que les bons outils soient en place de façon à évaluer et à gérer correctement et efficacement les produits métalliques durant tout leur cycle de vie (y compris le recyclage ou l'élimination finale) représente une partie intégrante de l'objectif visant à conserver les ressources aquatiques et à en assurer la durabilité. Cet objectif est également essentiel afin d'assurer la commercialisation des produits canadiens, notamment au sein d'un marché caractérisé par des barrières commerciales non-tarifaires. Les activités de RNCan incluent l'analyse du cycle de vie des matériaux actuellement utilisés de même que l'élaboration de processus de fabrication et de conception innovateurs dont l'objectif vise à minimiser les risques de rejets toxiques.

Le SMM travaille aussi à concevoir de nouveaux alliages métalliques ainsi que d'autres matériaux pouvant servir à la fabrication d'accessoires de plomberie, de tuyaux et d'autres infrastructures de distribution de l'eau qui soient plus sécuritaires et qui assurent un meilleur fonctionnement. Le SMM s'implique également dans l'élaboration de protocoles pour définir le danger et la biodisponibilité de métaux, de composés métalliques, d'alliages et d'autres substances inorganiques présentes dans l'environnement aquatique.

Suppression du drainage acide et des rejets toxiques

La suppression du drainage acide et des rejets toxiques constituent un exemple des activités inscrites au programme du SMM. Les progrès réalisés dans ce secteur ont pu l'être grâce aux activités suivantes :

• conception et mise en application de nouveaux outils et de modèles de prévision pour évaluer les risques à long terme d'émissions en provenance des mines et des fonderies dans les écosystèmes aquatiques;
• élaboration de stratégies afin d'accroître la stabilité à long terme de boues de résidus miniers dans le but de minimiser le rejet de métaux dans l'environnement aquatique;
• conception de technologies de traitement et de méthodes nouvelles et améliorées de recyclage de afin de réduire l'impact du rejet des résidus des mines et des fonderies;
• participation à des programmes internationaux afin d'améliorer la gestion de l'eau au sein de l'industrie minière grâce à des projets de renforcement des capacités, de formation et de réhabilitation des mines;
• compréhension accrue des processus, de l'évolution et de la toxicité chronique des émissions en provenance des mines et des fonderies en relation avec les impacts à long terme et les écosystèmes durables;
• participation à des consortiums regroupant plusieurs intervenants comme le Programme de neutralisation des eaux de drainage dans l'environnement minier (NEDEM), le Réseau des examens toxicologiques des effluents miniers (ETEM) et le Consortium Thiosalts.

Notes :

53 Udd, John, A Chronology of Minerals Development in Canada in A Century of A chievement – The Development of Canada's Minerals Industries (CIM Special Volume 52, 2000). Retour au texte.

54 Information tirées du site Web du Secteur des minéraux et des métaux de Ressources naturelles Canada : http://www.rncan.gc.ca/mineraux-metaux/accueil
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55 Extrait de Ptacek, Carol, William Price, J.Leslie Smith, Mark Logsdon et Rob McCandless, « Pratiques Et Changements Concernant L'aménagement Du Territoire - Production Minière Et Pétrolière » pp. 67-75 dans Menaces pour la disponibilité de l'eau au Canada. (Ottawa : Environnement Canada, 2004, p. 71. Retour au texte.

56 Ibid, p. 67. Retour au texte.

57 Environnement Canada, Utilisation industrielle de l'eau, 1996 (Ottawa : Ministre de Travaux publics et Services gouvernementaux Canada, 2002). Retour au texte.

58 Extrait de Ptacek et al., op. cit., p. 67. Retour au texte.

59 Price, William A., et John C. Errington, Guidelines For Metal Leaching and Acid Rock Drainage at Minesites in British Columbia (Ministry of Energy and Mines, 1998). Retour au texte.

60 Extrait de Ptacek et al., op. cit., p. 67. Retour au texte.

61 Ibid, p. 72. Retour au texte.

62 Ibid, p. 73. Retour au texte.

63 Ibid, p. 73. Retour au texte.

64 Ibid, pp. 72-73. Retour au texte.