Contrôle et réduction des émissions atmosphériques des sites miniers par la végétation : évaluation de l’efficacité par modélisation

Abstract

Le Québec dispose d’une industrie minière très développée qui comprend plusieurs sites miniers en exploitation ou en développement. Ces sites sont associés à plusieurs enjeux environnementaux et font l’objet de préoccupations de la population. Un de ces enjeux est celui de la qualité de l’air, car les mines sont souvent associées à l’émission de particules dans l’atmosphère. Les particules peuvent causer des effets irréversibles sur la santé, principalement pour les particules fines PM2.5 qui peuvent être inhalées et causer des maladies respiratoires et des cancers. L’objectif de l’essai est d’évaluer l’efficacité de contrôle et de réduction des émissions de particules des sites miniers par la végétation. Dans cette étude, les bénéfices de la végétation sur la pollution atmosphérique sont abordés de deux façons : d’abord par la réduction des émissions de particules des sites miniers en utilisant la végétation comme mur brise-vent pour réduire l’érosion éolienne, ensuite par l’utilisation de la végétation comme surface de déposition pour les particules. Ces deux méthodes sont analysées de façon théorique par une revue de littérature et par modélisation de la dispersion atmosphérique pour quantifier le potentiel de réduction des concentrations dans l’atmosphère. Les études analysées confirment qu’une haie brise-vent peut réduire les vitesses de vent de plus de 25 %. Cette réduction permet de contrôler l’érosion éolienne des sites miniers, notamment des piles de minerai et de résidus. Les espèces d’arbres à favoriser pour réduire la vitesse du vent sont les conifères avec une importante densité foliaire comme le cyprès de Leyland. Les arbres permettent également de favoriser la déposition des particules. Plus l’indice de surface foliaire des arbres est élevé, plus le taux de déposition est grand. D’autres paramètres comme le contenu en cire des feuilles et la rugosité de la surface viennent augmenter le potentiel de déposition. Plusieurs espèces d’arbres augmentent la déposition dont le pin noir qui est le plus efficace selon les espèces analysées. La modélisation des émissions atmosphériques des sites miniers a permis de quantifier l’efficacité de réduction de la pollution atmosphérique en comparant les concentrations de particules dans l’air ambiant avec et sans végétation. La présence de végétation permet de diminuer de plus de 50 % les concentrations de particules dans l’atmosphère à 2 km et plus des sites miniers. Par contre, la végétation augmente les concentrations de polluant à proximité des sources. La déposition des particules est quant à elle augmentée de plus de 50 % à proximité des sources lorsque les sites miniers sont entourés de végétation.