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Émilie Leclerc

 

Étudiante 2è cycle

Département de chimie, Université Laval

Pavillon Alexandre-Vachon
1045 avenue de la Médecine
Université Laval
Québec
Québec, Canada
G1V 0A6

418.656.2131 poste 405695
emilie.leclerc.8@ulaval.ca

 

 


 
 
 

Projet de recherche

Mobilité de l’arsenic dans les sédiments des lacs influencés par les émissions de la mine Giant, Territoires du Nord-Ouest

Introduction

Dans les années 1940, l’exploitation minière était le principal moteur économique dans les Territoires du Nord-Ouest. L’une des plus grandes mines abandonnées est la mine d’or Giant dans la région de Yellowknife. L’extraction de l’or à partir de l’arsénopyrite a généré des émissions de trioxyde d’arsenic entre 1948 et 2004. Cette pollution s’étend au-delà des sites miniers par le biais du transport atmosphérique et des dépôts subséquents dans les sols et les lacs. Cependant, l’étendue de la contamination par l’arsenic est mal connue. Yellowknife est situé dans la région subarctique, l’une des régions qui se réchauffe le plus rapidement au monde. À mesure que le climat se réchauffe, le pergélisol fond et la matière organique se décompose plus rapidement. Cela favorise les émissions de gaz à effet de serre et augmente la charge de matière organique dissoute et la mobilité des contaminants dans l’eau. ll est possible que des émissions piégées dans les sols et les lacs se remobilisent.

Mon projet fait partie du programme de recherche Sub-Arctic Metal Mobility Study (SAMMS) qui cherche à caractériser le comportement et le transport de la matière organique dissoute et des métaux/métalloïdes qui lui sont associés dans ces sols et systèmes aquatiques.

Mes objectifs sont de déterminer l’étendue et l’historique de la contamination par l’arsenic dans les lacs en utilisant les sédiments comme archive environnementale. Comme l’arsenic est mobile dans les sédiments, je vais évaluer la mobilité et la possible remobilisation dans l’eau. L’étude des sédiments et de l’eau qui les compose (l’eau interstitielle) permet d’obtenir des informations importantes sur les réactions qui s’y produisent en ce moment et de reconstruire ce qu’il s’est produit historiquement dans le milieu environnant.

Sites d'études

Un transect de 80 km au nord-ouest de la mine Giant dans la région de Yellowknife (Territoires du Nord-Ouest) a été tracé pour échantillonner huit lacs de tête à 10 km d’intervalle. À chacun des lacs, quatre carottes sédimentaires ont été prélevées pour les analyses de datation, de paléolimnologie, du carbone organique, du soufre inorganique, et de la composition des eaux interstitielles. L’échantillon de sédiment est récolté en sectionnant la carotte sédimentaire alors que l’échantillon d’eau interstitielle est prélevé à l’aide d’un tube de polymère poreux et hydrophile.

Matériel et méthodes

Les eaux interstitielle sont directement analysées par la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif pour différents métaux et métalloïdes. Le soufre inorganique réactif des sédiments est analysé, après extraction à l’acide, par spectroscopie ultraviolet-visible. En comparent les profils de concentrations obtenus pour différents éléments, il est possible d’observer des similarités ou des contrastes qui peuvent donner des informations utiles sur les réactions dans les sédiments. La modélisation diagenétique permet d’obtenir les taux de réactions et de flux. Ils sont utiles pour évaluer l’effet de la diagénèse, soit des transformations que subissent les sédiments par les réactions chimiques, ainsi que les processus physiques et biologiques qui contrôlent la distribution des éléments. Ces informations seront utiles pour discriminer entre les sources d’arsenic naturelle et anthropique, quantifier sa mobilité dans les sédiments et ses probabilités de remobilisation vers l’eau des lacs.

Résultats attendus

Il est attendu que la concentration maximale de l’arsenic dissous dans les lacs devrait diminuer en fonction de la distance avec la mine mais devrait également coïncider avec le maximum des émissions générées pendant ses années d’activité. L’importance de ce projet réside dans l’obtention d’informations claires sur la contamination par l’arsenic dans la région de Yellowknife. En plus de l’arsenic, je vais aussi analyser d’autres éléments environnementalement importants, en particulier les terres rares. Les terres rares suscitent un intérêt économique important puisqu’ils sont essentiels pour diverses applications technologiques. Leur géochimie aquatique est encore méconnue. Des concentrations importantes ont été analysées dans la région, il s’agit donc d’une bonne opportunité d’étudier ces éléments dans les sédiments et eaux interstitielles échantillonnés.

 
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