Lorsqu’un site minier est fermé ou abandonné sans mesures de restauration, l’eau qui circule dans les résidus peut se contaminer. On appelle ce phénomène du drainage minier contaminé. Il existe plusieurs formes de drainage, dont le drainage minier acide et le drainage neutre contaminé (DNC). Dans ce dernier cas, on retrouve notamment le drainage neutre contaminé à l’arsenic (DNC-As), dont les concentrations dépassent les normes environnementales et peuvent avoir des impacts négatifs sur l’environnement. Pour traiter le DNC-As, on utilise principalement la sorption, un processus qui consiste à fixer l’arsenic sur des matériaux. 

Avec sa thèse intitulée « Traitement passif du drainage neutre contaminé à l'arsenic au moyen de matériaux organiques naturels et inorganiques résiduels en climat froid », Xavier Thevenot, doctorant en sciences de l’environnement à l’Institut de recherche en mines et en environnement (IRME), s’intéresse aux biofiltres passifs constitués de matériaux naturels ou résiduels, qui pourraient représenter une solution à la fois efficace et peu coûteuse. Comme ces systèmes sont encore peu documentés en contexte de climat froid, il a évalué leur potentiel en testant des biofiltres composés de tourbe et de boues riches en fer pour immobiliser l’arsenic présent dans l’eau contaminée. Des essais menés en laboratoire ont permis d’identifier un mélange optimal de 50 % de tourbe et 50 % de boues qui permettent de retenir jusqu’à 98 % de l’arsenic en conditions contrôlées. Sur le terrain, les biofiltres ont conservé une efficacité de 96 %, très proche des résultats obtenus en laboratoire. Par ailleurs, ses travaux ont montré que les micro-organismes présents dans les filtres renforcent le processus de filtration en participant aux cycles chimiques de l’arsenic, du fer et du soufre. 

Ces performances confirment la pertinence de cette approche dans les régions froides. Basés sur des matériaux locaux et abordables, les biofiltres passifs apparaissent comme une solution durable et circulaire pour la réhabilitation des sites miniers, contribuant ainsi à la restauration des territoires contaminés. 

Xavier Thevenot a soutenu sa thèse avec succès le 28 août dernier. Son projet de recherche a été réalisé sous la direction de la professeure Carmen Mihaela Neculita, qui détient une expertise en traitement et gestion des eaux minières et sous la codirection du professeur Éric Rosa, expert en hydrogéologie et hydrogéochimie environnementale, et de la professeure Lucie Coudert, experte en récupération et valorisation des métaux d'intérêt.

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