Résumé
Les drainages miniers acides (DMA) se caractérisent par un faible pH et des concentrations élevées en sulfate, fer, métaux et métalloïdes, avec des impacts environnementaux importants sur le bassin versant en aval comme la réduction de la biodiversité et la contamination des ressources en eau. L'arsenic est l'un des polluants prioritaires communément associés aux résidus miniers et aux DMA. Dans ce contexte, la séparation séquentielle de l'arsenic, du zinc et du fer, contenus dans l'eau du DMA de la mine de Carnoulès, a été testée dans deux bioréacteurs anaérobies à lit fixe disposés en série et colonisés par une communauté naturelle provenant de l'eau du site. La précipitation de sulfate d'arsenic (As2S3) étant favorisée à des valeurs de pH et de sulfures libres plus faible que celles nécessaires à la précipitation de sulfure de zinc (ZnS), la séparation est basée sur l'établissement d'un gradient de pH entre les deux bioréacteurs en jouant sur (1) la quantité d'extrait de levure, ici directement inclus dans le matériau de remplissage des réacteurs et (2) la disponibilité en donneurs d'électrons sous forme de glycérol, ajusté a la quantité de sulfures à produire pour précipiter l'élément ciblé. Seul de l'arsenic a été précipité dans le premier bioréacteur. Dans le second bioréacteur, un mélange d'As2S3, ZnS et FeS a été produit. La faisabilité de coupler ce procédé à une étape aérobie d'oxydation pour favoriser la précipitation d'arsenic a également été testée. L'évolution de la structure et l'abondance de la communauté bactérienne totale et des bactéries sulfato-réductrices colonisant chaque bioréacteurs ont été suivies à différentes périodes clés de l'expérience: alimentation directe avec de l'eau de mine synthétique puis réelle, et alimentation avec l'eau de mine pré-oxydée. Cette étude a permis de révéler l'influence de paramètres opérationnels importants sur les microorganismes bactériens capables de coloniser les bioréacteurs ainsi que sur la faisabilité d'une précipitation séquentielle d'éléments métalliques d'intérêt contenus dans un DMA.