methdologie charibi

Les déchets miniers sont les résidus produits
par l'extraction et le traitement des minéraux.
Ils peuvent prendre différentes formes,
comme des roches, du sable, de la boue ou
des résidus de métaux. Selon le type de
minerai extrait, les déchets miniers peuvent
contenir des substances chimiques
dangereuses pour l'environnement et pour la
santé humaine.
Il existe plusieurs types de déchets miniers :
Les résidus de minerai : ils sont le résultat de
l'extraction et du broyage du minerai. Ils sont
généralement constitués de roches et de
minéraux inutiles pour l'industrie.
Les résidus de traitement : ils sont produits
lors du traitement du minerai pour en extraire
les métaux précieux. Ils peuvent contenir des
substances chimiques dangereuses, comme
l'acide sulfurique ou le cyanure.
Les déchets de la mine elle-même : ils
comprennent les déchets produits par les
activités de la mine, comme les résidus de
carburant, les huiles usagées, les batteries, les
pneumatiques, etc.
La contamination de l'environnement par les
métaux lourds est une préoccupation
importante dans le domaine minier, en
particulier en ce qui concerne le drainage
minier acide (DMA). Le DMA est causé par
l'altération des minéraux sulfurés présents
dans les déchets et les résidus miniers, qui
libèrent de l'acide sulfurique et divers métaux
lourds toxiques lors de l'oxydation. Plusieurs
méthodes sont utilisées pour minimiser et
résoudre les problèmes associés au DMA,
telles que la neutralisation interne, la
récupération de composés aqueux et/ou
organiques et les processus de dégradation
biologique. L'enrobage des résidus miniers
avec des matériaux alcalins tels que les
cendres volantes peuvent également être
utilisé pour réduire le DMA en neutralisant
l'acidité et en empêchant l'infiltration d'eau et
l'apport d'oxygène dans les résidus miniers. Le
traitement des eaux souterraines contaminées
par le DMA par injection de matières alcalines
et le mélange de cendres volantes avec de la
boue rouge sont également des méthodes
couramment utilisées. Enfin, la caractérisation
physique, chimique et minéralogique de ces
cendres est importante avant leur réutilisation
potentielle dans l'enrobage des résidus
miniers.
La pollution des sols et des eaux par les
métaux lourds est un problème grave qui peut
avoir des effets néfastes sur la santé humaine
et la flore et la faune des milieux terrestres et
aquatiques. L'étude de la contamination
environnementale des sites miniers par les
métaux lourds est importante pour évaluer
l'impact de l'industrie minière sur
l'environnement et mettre en place des
mesures de protection adéquates. Cette étude
a été réalisée dans le but de comprendre l'état
de la pollution métallique du site minier de
Ouixane au Maroc, en analysant les sols, les
eaux de surface et souterraines, la végétation
et la faune. Les résultats ont montré que les
métaux lourds étaient présents à des
concentrations élevées dans les échantillons
analysés, en particulier le fer, le zinc et le
manganèse. La contamination était
principalement causée par le drainage minier
acide (DMA) généré par l'altération des
minéraux sulfurés dans les déchets et les
résidus miniers. Des mesures de gestion et de
réhabilitation des sites miniers sont
recommandées pour minimiser l'impact de la
contamination par les métaux lourds sur
l'environnement.

1. Contexte géologique
Le district minier de Ouixane est situé
dans le massif de Beni Bou-Ifrour qui peut
être subdivisé en deux zones différentes
(Kerchaoui, 1985 et 1994) :
 La zone de Ouixane au nord est
caractérisée par de nombreux
événements tectoniques liés à
l'orogenèse alpine affectant la
sédimentation carbonatée du
Jurassique supérieur et les dépôts
détritiques. Il s'agit d'une
ancienne déformation ductile-
fragile avec deux stades : a) le
stade D1 d'âge oligocène qui a
donné des mouvements d'est en
ouest avec des failles inverses ; et
b) le stade D2 d'âge miocène
moyen qui a donné des
mouvements du nord au sud avec
la formation de plis syn-schistes et
de chevauchements.
 Au sud, la zone du Jbel Harcha,
caractérisée par une
sédimentation carbonatée liasique
à la base et terminée par une
formation calcarénitique miocène,
est moins déformée par la
déformation ductile-fragile,
n'ayant enregistré que la phase
D2.
Après le Miocène moyen, les deux zones
ont été affectées par une tectonique
cassante (néotectonique) qui a contrôlé la
mise en place des roches magmatiques du
Rif oriental.
2. Méthodes
Pour évaluer la contamination des sols, trois
méthodes d'évaluation de la contamination
ont été utilisées :
 Le facteur d'enrichissement (EF) est une
méthode utilisée pour évaluer la
contamination des sols par les métaux
lourds. Il mesure la concentration d'un
métal dans un échantillon de sol par
rapport à sa concentration dans le sol
d'une zone de référence non contaminée.
Si la concentration d'un métal dans un
échantillon de sol est supérieure à celle de
la zone de référence, cela indique un
enrichissement de ce métal dans le sol et
une contamination potentielle.
 L'indice de pollution (PI) est une méthode
utilisée pour évaluer la contamination des
sols et des eaux par les métaux lourds. Il
prend en compte la concentration de
chaque métal dans l'échantillon analysé et
leur potentiel de toxicité pour
l'environnement et la santé humaine. Les
valeurs de l'indice de pollution vont de 0 à
100, avec des valeurs supérieures à 50
indiquant une contamination potentielle.
 L'indice de géo-accumulation (Igeo) est
une méthode utilisée pour évaluer la
contamination des sols et des eaux par les
métaux lourds. Il mesure l'accumulation
de chaque métal dans l'environnement
par rapport à sa concentration naturelle
dans le sol. Les valeurs de l'indice de géo-
accumulation vont de -1 à +7, avec des
valeurs supérieures à 2 indiquant une
contamination potentielle.
D'autre part, Pour évaluer la contamination
des eaux de la zone étudié en se basant sur le
calcul de :
 L'indice de degré de contamination (Cd)
est une mesure utilisée pour évaluer la
contamination des eaux par les métaux
Figure 1:Carte géologique de la région de Ouixane,
extraite de la carte géologique au 1/50000 de
Zeghanghane (Faure-Muret, 1996)

lourds. Il est calculé en comparant la
concentration de chaque métal dans
l'échantillon d'eau à la concentration
maximale admissible de cet élément dans
l'eau potable selon l'OMS. Le Cd est
obtenu en additionnant les facteurs de
contamination (Fci) de chaque métal dans
l'échantillon. Si le Cd est supérieur à 0,
cela indique une contamination de l'eau
par les métaux lourds. L'indice de degré
de contamination est une méthode utile
pour évaluer l'impact de la pollution
métallique sur la qualité de l'eau et pour
prendre les mesures adéquates pour
réduire cette contamination.
 L'analyse en composantes principales
(ACP) est la méthode statistique choisie
pour étudier les corrélations entre les
paramètres physico-chimiques des
échantillons d'eau (conductivité, pH,
température) et les concentrations en
métaux lourds
3. Résultats
3.1. Le facteur d'enrichissement (EF)
Il a été constaté que la plupart des FE étaient
élevés, indiquant une contamination
significative à extrême des sols et des eaux par
les métaux Cd, Cu, Fe, Pb et Zn. Ils ont
également observé une variabilité spatiale de
la contamination, avec des niveaux plus élevés
de pollution dans les sites proches ou en aval
des sources de contamination minière, tels
que les stériles, les résidus de traitement et
les sites de traitement du minerai. En outre,
l'enrichissement en fer dans les gisements de
Ouixane, Setolazar et Axara était moins élevé
que dans les sites en aval de ces gisements,
probablement en raison de la nature massive
ou terrigène de ces gisements.
3.2. L'indice de pollution (PI)
Les résultats ont montré que les valeurs
moyennes de l'IP variaient de 2,79 à 7,12, ce
qui signifie que la contamination métallique
variait de modérée à élever. Les métaux les
plus contaminants étaient le cuivre, le zinc et
le cadmium, avec des taux d'enrichissement
(EF) supérieurs à 10, indiquant une
contamination principalement anthropique. La
répartition de la contamination était liée à la
proximité ou à l'aval de sources de pollution
minière, avec des pics de pollution enregistrés
à proximité de ces sources. Des valeurs plus
faibles d'EF et d'IP ont été observées dans les
sites situés à l'écart de ces sources de
pollution.
3.3. L'indice de géo-accumulation (Igeo)
L'indice de géo-accumulation (Igeo) a montré
une variation importante entre les différents
sites étudiés, avec des valeurs maximales
atteintes pour le Cu et le Zn dans certains
sites. Les résultats indiquent une
contamination modérée à forte pour tous les
éléments, avec des niveaux de contamination
allant jusqu'à la classe 5 ou 6 (fortement à
extrêmement contaminée) pour le Cu et le Zn.
Selon les valeurs moyennes d'Igeo, les métaux
les plus contaminés sont le Zn et le Cd, avec
des niveaux de contamination modérée à
élever dans la moitié des sols étudiés. Les sites
les plus contaminés se trouvent généralement
à proximité ou en aval des gisements miniers
et des installations de traitement du minerai,
tandis que les sites les moins contaminés sont
généralement situés loin de ces activités
intensives.
3.4. L'indice de degré de contamination
(Cd)
La contamination des eaux de surface et
souterraines dans la zone étudiée par des
métaux lourds est préoccupante, avec des
concentrations dépassant les normes de
l'OMS pour l'eau potable dans plusieurs sites.
Le fer, le cuivre, le zinc, le nickel, le plomb et
le cadmium sont les métaux lourds les plus
présents et présentent des concentrations
élevées dans plusieurs échantillons. Le lac
rouge de la digue de Setolazar présente
également une forte concentration en arsenic.
La contamination de ces eaux pose un risque
pour la santé humaine et pour l'écosystème
aquatique, en particulier en raison du risque

de remobilisation, de biodisponibilité et de
toxicité de ces métaux lourds.
3.5. L'analyse en composantes principales
(ACP)
L'analyse factorielle a été utilisée pour
analyser un ensemble de données et identifier
les similitudes entre les sites étudiés en
fonction de variables physico-chimiques et
géochimiques. Trois facteurs ont été identifiés
comme expliquant 98,59% de la variance
totale des données. Le facteur F1, avec une
variance de 62,68%, est le plus important,
suivi des facteurs F2 et F3 avec
respectivement 22,93% et 12,98% de la
variance. Les facteurs F1 et F2 représentent
plus de 85% de la variance totale, et sont donc
considérés comme les plus représentatifs pour
cette analyse.