université nangui abrogoua

Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

MEMOIRE POUR L'OBTENTION DU A

DIPLOME DE MASTER II

Université NANGUI ABROGOUA

EN SCIENCES ET GESTION DE L'ENVIRONNEMENT

OPTION: Géosciences et Environnement

N° Candidat : CI02 05 025694

Nom :KOFFI

Prénoms : Yao Donald

Laboratoire Géosciences et Environnement

THEME:

JURY Président: M. KAMAGATE Bamory, Maître de conférences, Université Nangui Abrogoua

Impact de l'exploitation

minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire)

Su erviseur scient if i ue: M. SAVANE Issiaka, Directeur de recherche, Université Nangui Abrogoua

Encadreur scientif i ue: M. KOFFI Kouadio, Maître de conférences, Université Nangui Abrogoua

Date de soutenance : 27 Août 2015

Examinateur: M. KOUAME Innocent, Maître de conférences, Université Nangui Abrogoua

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS iv

RESUME V

ABSTRACT vi

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS vii

LISTE DES TABLEAUX viii

LISTE DES FIGURES ix

LISTE DES PHOTOS X

INTRODUCTION 1

CHAPITRE 1: GENERALITES ET PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE 3

1.1. DEFINITION ET HISTORIQUE DE L'EXPLOITATION MINIERE EN COTE

D'IVOIRE 4

1.1.1. Définition 4

1.1.2. Historique de l'exploitation minière en Côte d'Ivoire 4

1.2. GENERALITES SUR L'IMPACT DE L'EXPLOITATION ARTISANALE DE L'OR

SUR LES RESSOURCES NATURELLES 6

1.2.1. Impact sur la qualité de l'eau 6

1.2.1.1. Contamination par Drainage Minier Acide 6

1.2.1.2. Contamination par filtration des métaux 6

1.2.1.3. Contamination par déversement direct des produits chimiques 7

1.2.1.4. Effet de l'érosion et de la sédimentation des rejets 7

1.2.1.5. Epuisement des ressources en eau 7

1.2.2. Impact sur le sol 7

1.2.3. Impact sur la qualité de l'air 8

1.2.4. Impact sur les ressources forestières 8

1.2.5. Impact sur la faune 9

1.3. GENERALITES SUR L'IMPACT DE L'EXPLOITATION ARTISANALE DE L'OR

SUR L'HOMME 10

1.3 .1. Maladies engendrées par l'orpaillage 10

1.3.2. Travail et situation des femmes 10

1.3.3. Travail et situation des enfants 11

1.3.4. Inégale répartition des revenus 11

1.4. PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE 12

Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 2015

1.4.1. Situation géographique 12

1.4.2. Climat 12

1.4.3. Pluviométrie 13

1.4.4. Cours d'eau 13

1.4.5. Sols 13

· 1.4.6. Populations et activités dominantes 14

1.4.6.1. De l'orpaillage à l'agriculture 14

1.4.6.2. Retour à l'orpaillage 15

1.5. DESCRIPTION DE L'EXPLOITATION MINIERE ARTISANALE DANS LA

COMMUNE DE HIRE 16

1.5.1. Processus d'extraction du minerai d'or 16

1.5.2. Traitement au mercure 17

1.5.2.1. Lavage à la pirogue 18

1.5.2.2. Mise en solution et décantation 18

1.5.2.3. Ajout du mercure ou amalgamation 19

1.5.2.4. Brûlage 19

1.5.3. Traitement au cyanure 20

1.5.3.1. Principe de fonctionnement 20

CHAPITRE 2 : 22

MATERIEL ET METHODES 22

2.1. PRESENTATION DES POINTS D'ECHANTILLONNAGE 23

2.1.1. Premier point d'échantillonnage 23

2.1.2. Deuxième point d'échantillonnage 23

2.1.3. Troisième point d'échantillonnage 24

2.1.4. Quatrième point d'échantillonnage 24

2.1.5. Cinquième point d'échantillonnage 25

2.1.6. Sixième point d'échantillonnage (Témoin) 25

2.2. MATERIEL 26

2.2.1. Matériel technique de terrain 26

2.2.2. Matériel de laboratoire et informatique 26

2.3. METHODES DE TRAVAIL 27

2.3 .1. Mesure des paramètres physiques in situ 27

2.3.2. Echantillonnage 28

Il Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 2015

2.3.2.1. Echantillonnage de l'eau 28

2.3.2.2. Echantillonnage des sédiments 29

2.3.3. Analyse chimique par la méthode ICP-MS 30

2.2.3.1. Principe 30

2.3.3.2. Formules de calcul des résultats 30

2.3.3.3. Limites de détection des métaux 31

2.3.4. Analyse en Composantes Principales (ACP) 31

CHAPITRE 3 : 32

RESULTATS ET DISCUSSION 32

3.1. RESULTATS 33

3.1.1. Paramètres physiques des eaux de surface mesurés in situ 33

3.1.1.1. Potentiel d'Hydrogène (pH) 33

3 .1.1.2. Température 34

3 .1.1.3. Conductivité électrique 34

3.1.1.5. Total Des Solides dissous (TDS) 34

3.1.1.4. Salinité 34

3.1.1.6. L'oxygène dissous 35

3.1.2. Résultats de l'analyse chimique 35

3.1.2.1. Paramètres chimiques des eaux étudiées 35

3.1.2.2. Paramètres chimiques des sédiments des eaux étudiées 39

3.1.2.3. Paramètres chimiques combinés des eaux et sédiments .41

3.2. DISCUSSION 45

CONCLUSION 48

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 50

ANNEXES 57

ANNEXE 1 : LIMITES DE DETECTION DES METAUX 59

ANNEXE 2 : MA TRI CE DE CORRELATION 61

Ill Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 2015

REMERCIEMENTS

Ce mémoire est présenté en prélude à l'obtention du Master 2 en Géosciences et

Environnement. C'est le fruit d'un travail suivi par des personnes ressources à qui il convient

de témoigner toute notre reconnaissance.

Nous remercions particulièrement:

- Professeur Issiaka SA V ANE, Directeur du Laboratoire Géoscience et Environnement de

l'Université Nangui ABROGOUA, qui a autorisé l'entame de nos travaux;

- Professeur Bamory KAMAGATE, Enseignant-chercheur à l'Université Nangui

ABROGOUA, pour ses conseils et son implication effective à la mise en œuvre de ce

mémoire;

- Professeur Kouadio KOFFI, Enseignant-chercheur à l'Université Nangui ABROGOUA,

qui a accepté de nous encadrer dans l'accomplissement du présent travail. Nous lui

témoignons une profonde gratitude pour toute l'attention accordée;

- Professeur Edia Oi EDIA, Enseignant-chercheur à l'Université Nangui ABROGOUA,

pour sa disponibilité et son esprit de partage du savoir et du savoir-faire;

- Hafsa OUATTARA, étudiante à l'université Nangui ABROGOUA, pour son aide et son

soutien tout au long de la préparation et de l'exécution des travaux sur le terrain et lors de la

rédaction du présent mémoire.

Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) IV

2015

RESUME

La présente étude a pour objectif de connaître l'impact des activités d'orpaillage sur les eaux à

travers l'étude de la physico-chimie des eaux de surface et de leurs sédiments. Elle est menée

dans la commune d'Hiré, une ville du sud de la Côte d'Ivoire.

Pour ce faire, les paramètres physico-chimiques des eaux et leurs sédiments ont été mesurés in

situ; ensuite un échantillonnage minutieux des eaux et de leurs sédiments respectifs a été

réalisé avant de procéder à une analyse chimique en laboratoire.

Le traitement de toutes ces données par des méthodes chimiques et statistiques met en

évidence une dégradation de la qualité physico-chimique des eaux de surface proches des sites

d'orpaillage. Cette pollution accélérée est induite par les effluents issus des processus

d'extraction et de traitement des minerais aurifères.

Les activités d'orpaillage ont des conséquences néfastes sur les milieux récepteurs et surtout

sur les eaux de surface du fait du rejet incontrôlé des déchets dans la nature.

MOTS CLES : Orpaillage, mine, impact environnemental, pollution métallique, ACP

1

V Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 2015

ABSTRACT

The goal of that study is to do an advanced diagnostic of continental waters located near of

traditional mining extraction system in order to appraise his impact on those waters. The study

is realized in the communal locality of Hire in the south of Côte d'Ivoire concem only

We measure physic-chemical parameters in situ; next we sample water and sediments with

care before proceed to a chemical analyzing in laboratory

The processing of all these data by chemical and statistical method reveals a pronounced

degradation of physical and chemical quality of waters near traditional mining sites. That

accelerated pollution is caused by solid and liquid garbage outcome from extracting and

processing auriferous ore.

Only the surface waters near traditional mining sites are concemed by that study. Traditional

mining extraction system has harmful consequences on environment and mostly on water

resources by throwing wastes disorderly in the nature.

KEY WORDS: Traditional mmmg extraction, muung, environmental impact, metallic

pollution, PCA

Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) VI

2015

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

ACP : Analyse en Composante principales

CEACQ: Centre d'expertise en analyse environnementale du Québec

CF A : Communautés Francophones d'Afrique

El : Echantillon d'eau provenant de la station 1

FAO: Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture

FEPS: Fondation de l'Eau Potable Sure

Fig. : Figure

GESAMP : Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Pollution

GIS : Geographic Information Systems

GPS : Global Positioning System

IBGE : Institut Bruxellois pour la Gestion de l'Environnement

HED : International Institute for Environment and Development

OMS : Organisation Mondiale de la Santé

ONU : Organisation des Nations Unies

pH: Potentiel d'hydrogène

PNUE : Programme des Nations Unies pour l'Environnement

PVC : Polychlorure de Vinyle

Sl : Echantillon de sédiments provenant de la station 1

SIG: Système <l'Information Géographique

TDS : Total des Solides Dissous

UE: Union Européenne

Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) VII

2015

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Paramètres physiques des eaux mesurés in situ 33

Tableau 2 : Comparaison entre les paramètres chimiques des eaux étudiées et les normes de

potabilité de l'OMS et de l'UE 36

Tableau 3: Comparaison entre les paramètres chimiques des sédiments et les normes

du GESAMP 39

Tableau 4 : Variance totale expliquée des variables étudiées 42

Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) Vlll

2015

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Carte de la région du Loh-Djiboua 12

Figure 2 : Evolution pluviométrique mensuelle de la sous-préfecture de Hiré de 2009 à 2011

·················································································································································· 13 Figure 3: Réseau hydrographique de la commune d'Hiré 13

Figure 4 : Schéma du broyage du minerai d'or 17

Figure 5 : Résumé graphique des sites échantillonnés 29

Figure 6 : Projection des eaux (Individus) 3 7

Figure 7: Projection des éléments chimiques (Variables) 37

Figure 8 : Projection des sédiments (Individus) 40

Figure 9 : Projection des éléments chimiques (Variables) 40

Figure 10 : Graphique des valeurs propres 42

Figure 11 : Distinction des milieux de concentration selon l'axe 1.. 43

Figure 12 : Distinction des éléments présents dans les deux milieux 43

Figure 13 : Distinction de la nature des activités à l'origine des éléments 44

Figure 14: Distinction de l'origine des éléments chimiques 44

Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) IX

2015

LISTE DES PHOTOS

Photo 1: Vue générale de la grande galerie d'Antenne 2 16

Photo 2 : Lavage du minerai broyé à la pirogue 18

Photo 3 : Chalumeau à Butane utilisé pour le brûlage 19

Photo 4 : Dispositif de traitement du minerai d'or au cyanure 20

Photo 5: Intérieur d'un bassin creux 21

Photo 6 : Ruisseau d 'Assayè 1 envasé par les orpailleurs 23

Photo 7 : Rivière de Doum 23

Photo 8 : Effluents de couleur ocre issus du traitement du minerai dans le Bassin de Doum.24

Photo 9 : Effluents blanchâtres issus du traitement du minerai dans le Bassin de Doum .24

Photo 10 : Site d'orpaillage en hauteur et petit ruisseau au bas de la colline 25

Photo 11 : Lac de Zégo 25

Photo 12: Mesure de paramètres physiques de l'eau in situ 27

Photo 13 : Echantillons d'eau 28

Photo 14 : Echantillons de sédiments 29

lmpact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) X

2015

INTRODUCTION

En Afrique de l'Ouest, l'exploitation des ressources minières a connu un essor depuis le XIXe

siècle. La Côte d'Ivoire qui regorge d'importantes ressources minières en plus de ses matières

premières agricoles, a vu ce secteur se développer à partir des années 80 (Barnba, 2012).

Actuellement, ce pays dont l'économie a longtemps reposé sur l'agriculture, est désormais en

train de s'orienter vers l'exploitation de son sous-sol. Cette initiative a permis l'installation

d'une industrie minière grandissante dont le but est de diversifier l'économie de l'état.

Totalement menée par des entreprises étrangères, l'exploitation industrielle de l'or a créé une

valeur économique avérée mais non perceptible dans les localités minières exploitées. C'est

fort de ce constat qu'à Hiré, une ville située au sud de la Côte d'Ivoire, les populations ont

décidé, depuis plusieurs années, d'exploiter l'or de façon artisanale.

Même si le développement de ce secteur d'activité est jugé par les uns comme un facteur

positif au plan des retombés socio-économiques, il est mal vu par d'autres pour ses impacts

environnementaux négatifs (Aubertin et al., 2002 ; Ripley et al., 2002 ; Bridge et al., 2004),

en particulier dans les régions peu développées où vivent des communautés autochtones dont

une partie du mode de vie dépend de l'intégrité écologique du territoire (Scott, 2002).

Plusieurs travaux ont été menés dans cette zone en vue de contribuer à la préservation de

l'environnement et des ressources naturelles. Les études de Barnba (2012) ont mis en

évidence les impacts de l'exploitation de la mine d'or de Bonikro, situé dans la commune de

Hiré, sur les ressources en eau. Les résultats de ses travaux ont révélé une dégradation de

l'environnement aquatique au voisinage du centre minier. Les résidus de traitement et les

verses à stérile constituaient les principales sources de pollution. Yapo et al. (2014) ont évalué

la pollution métallique des eaux souterraines et de surface dans l'environnement minier

aurifère de Hiré. Cela a montré que les concentrations de tous les paramètres métalliques sont

élevées dans la majorité des stations. Leurs valeurs sont largement supérieures aux valeurs

limites de potabilité fixées par l'OMS. Ces travaux ont porté sur la mine d'or de Bonikro qui

est une exploitation industrielle à ciel ouvert où le traitement du minerai se fait par extraction

chimique au cyanure et par lixiviation en cuves. Peu d'études ont donc été réalisées sur

l'impact de l'orpaillage dans cette localité alors que cette activité se développe à grande

échelle de manière incontrôlée et en dehors de tout cadre légal ou réglementaire. Elle emploie

beaucoup de femmes et d'enfants dans des conditions parfois dangereuses. Plusieurs accidents

mortels (éboulements, chutes) et cas d'intoxications sont signalés. Cette méthode

d'exploitation artisanale de l'or s'avère dangereuse pour l'environnement parce qu'elle

l Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 2015

nécessite l'utilisation de produits chimiques toxiques tels que le mercure et le cyanure. Elle

occasionne également une modification, souvent irréversible, de la structure des sols et

provoque leur infertilité. Aussi, l'orpaillage requiert quotidiennement des quantités d'eau

allant de 0,6 à 35 m3 selon l'importance du site de traitement. Cela occasionne le rejet d'eaux

usées et de déchets solides à caractère polluant pour les eaux de surface et souterraines. Au

delà donc de ses avantages économiques avérés, l'exploitation artisanale de l'or fait courir de

nombreux risques aux populations et à l'environnement.

L'objectif général de cette étude est de connaître le niveau de contamination des eaux de

surface par les activités d'orpaillage à travers l'étude de la physico-chimie de ces eaux et de

leurs sédiments.

De manière spécifique, il s'agira de faire :

~ Une évaluation de la physico-chimie des eaux rejetées et des cours d'eaux affectés ;

~ Une détermination de l'origine de la contamination et de la proportion des éléments

polluants dans l'eau et dans les sédiments.

Le présent mémoire est structuré en trois grandes parties dont la première porte sur une

généralité concernant l'activité minière et sur une présentation de la zone d'étude. La seconde

partie présente le matériel et les différentes méthodes utilisées. Et, la troisième expose les

résultats de l'étude et leur discussion.

2 Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 2015

CHAPITRE 1:

GENERALITES ET PRESENTATION

DE LA ZONE D'ETUDE

1 3 Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 2015

1.1. DEFINITION ET HISTORIQUE DE L'EXPLOITATION MINIERE EN COTE

D'IVOIRE

1.1.1. Définition

Selon l'Organisation des Nations Unies, l'orpaillage est une activité informelle désignant

l'ensemble des travaux d'extraction et de traitement traditionnel des minerais d'or ainsi que le

trafic commercial qui en découle. Il est caractérisé par :

./ une dimension relativement réduite du gisement et une éphémérité des opérations

d'exploitation;

./ une faible production journalière par gisement (0 à 20 grammes);

./ une organisation structurelle élémentaire et un mode de gestion caduc;

./ un faible investissement et un chiffre d'affaire très fluctuant;

./ des travailleurs non-qualifiés et souvent analphabètes ;

./ un équipement rudimentaire, un degré de mécanisation des plus anciens et un niveau de

technologie statique (ONU, 2013).

1.1.2. Historique de l'exploitation minière en Côte d'Ivoire

Le début de l'exploitation de l'or en Côte d'Ivoire remonte à une époque lointaine estimé à

deux cent cinquante deux (252) ans selon Gaston (1913). Cette exploitation était l'affaire des

Faafoué du Baoulé de Kokumbo Bocca. Les régions où l'activité des mineurs indigènes s'était

portée étaient des étendues assez considérables, transformées en de véritables écumoires. Les

puits se présentaient, en général, par rangées parallèles à la tête du filon et plus l'on

s'éloignait de l'affleurement rocheux plus leur profondeur croissait.

Les exploitants locaux reconnaissaient les roches de bonnes teneurs aurifères à leur couleur.

Ils se servaient de leur bouche comme vaporisateur pour lancer la salive sur la face brisée du

minerai et parvenaient par ce moyen curieux à discerner des traces d'or presqu'invisibles pour

le profane (Gaston, 1913 ). L'exploitation artisanale de l'or, à cette époque, était visiblement

un dur labeur qui nécessitait une certaine patience mais qui, paradoxalement, n'était guère

rémunérateur. Pour les indigènes, l'or avait un symbolisme hautement sacré et une

particularité patrimoniale sans pareil. Cela conférait, à ce métal précieux, une valeur

marchande quasi-nulle (Gaston, 1913) bien que déjà en 1400, certains pays ouest africains

comme le Ghana voisin utilisaient déjà l'or comme monnaie d'échanges (Kéita, 2001). Au

cours de l'époque coloniale, l'or avait attiré l'attention des colonisateurs qui ont instauré un

1 [mpact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 4

2015

système d'exploitation mécanisée tout en continuant à acheter l'or produit par les indigènes.

Cette exploitation mécanisée se faisait essentiellement par dragage des alluvions. Cela va fait

connaitre un grand ralentissement aux exploitations artisanales dont plusieurs disparaîtront.

Mais, peu de temps après l'instauration d'Etats africains autonomes intervenue au cours des

années 1960, l'exploitation artisanale de l'or est réapparue dans de nombreux pays africains.

Le phénomène a rapidement pris de l'ampleur pour devenir un sujet d'intérêt général tel que

nous le voyons de nos jours (Kéita, 2001 ).


1.2. GENERALITES SUR L'IMPACT DE L'EXPLOITATION ARTISANALE DE

L'OR SUR LES RESSOURCES NATURELLES

1.2.1. Impact sur la qualité de l'eau

L'extraction minière peut entraîner des conséquences multiples sur l'environnement dont la

modification du fonctionnement hydrogéologique du bassin minier (BRGM, 2005). Il y a

plusieurs types d'impacts induits par l'exploitation minière qui affectent la qualité de l'eau.

1.2.1.1. Contamination par Drainage Minier Acide

Le terme « drainage minier acide » (DMA) s'entend d'un ensemble complexe de réactions

chimiques qui se produisent lorsque des roches renfermant du soufre sont exposées à l'eau et

à l'oxygène (Faro, 2010). Ce phénomène est favorisé essentiellement par la différence qui

existe entres les caractéristiques physicochimiques des roches et celles des eaux. En effet, les

roches et les minerais aurifères sont en général réductrices et se caractérisent par une basicité

plus ou moins forte. Par contre, les eaux de surface sont en général oxydantes et acides. Cette

différence physicochimique favorise l'instabilité des minéraux sulfurifères qui deviennent très

insolubles en milieu réducteur (Kéita, 2005). Bamba (2012) stipule que le DMA dégrade

sérieusement la qualité de l'eau, détruit la vie aquatique et rend l'eau pratiquement

inutilisable. C'est une source de pollution qui constitue alors un problème environnemental

important (Ubach et al., 2005). La qualité chimique de l'eau sera également influencée par les

autres minéraux contenus dans les rejets (ex. carbonates et silicates) (Brussiere, 2005).

1.2.1.2. Contamination par filtration des métaux

La contamination par les métaux est causée par l'arsenic, le cobalt, le cuivre, le cadmium, le

plomb, l'argent et le zinc contenu dans la roche exposée dans des mines souterraines

lorsqu'elles sont en contact avec l'eau. Les métaux sont solubiliséés et l'eau qui se déplace en

aval nettoie le dessus des roches. Les métaux peuvent devenir stables lorsque le pH est neutre.

Par contre, le processus de filtration est accéléré lorsque le pH est bas comme lors du drainage

minier acide (FEPS, 2008).


2015

1.2.1.3. Contamination par déversement direct des produits chimiques

Ce type de pollution est produit quand les agents chimiques (cyanure ou l'acide sulfurique) se

déversent ou se filtre dans des étendues d'eau voisine au site minier. Ces produits chimiques

peuvent être très toxiques pour la faune et la flore (Boushaba, 2013).

1.2.1.4. Effet de l'érosion et de la sédimentation des rejets

Le développement des mines ainsi que la construction et le maintien des routes imposent une

dégradation du sol et parfois de la roche. Des fosses ouvertes émettent des déchets miniers

qui, sans prévention adéquate et stratégie de contrôle, sont drainés dans les cours d'eau, les

rivières et les lacs. Le déversement excessif de ces sédiment peut perturber voire bloquer

l'écoulement normal des rivières, étouffer la végétation, détruire la faune, la flore et la vie

aquatique (Boushaba, 2013 ).

1 1.2.1.5. Epuisement des ressources en eau

L'extraction peut épuiser des bassins d'eau souterraine et de surface. En effet, au Nevada,

l'État le plus sec des États-Unis, l'on draine l'eau de la Humboldt River pour l'extraction de

l'or le long de Carlin Trend. Des mines situées dans le Nord-est de cet état ont pompés plus de

580 milliards de gallons soit 2,2 milliards de m3 d'eau entre 1986 et 2001 (assez pour

alimenter les robinets de New-York pendant plus d'une année) (FEPS, 2008).

En outre, il est important de préciser que les incidences sur la quantité et la qualité de l'eau

sont parmi les aspects les plus litigieux des projets miniers. Les craintes pour la qualité et la

quantité d'eau potable ont déclenché de nombreux et parfois violents conflits entre les

mineurs et les collectivités (Bebbington et Williams, 2008).

1.2.2. Impact sur le sol

Les opérations minières modifient régulièrement le paysage environnant en exposant des sols

qui étaient précédemment intacts (IIED, 2002). Les impacts physiques engendrés par la

réalisation des trous, la formation des tas de rejets miniers et le déboisement influencent

négativement la qualité du sol. Cette influence se manifeste par la perte de l'horizon

superficiel cultivable occasionnée par les érosions hydriques et éoliennes. Cela favorise

également la diminution des infiltrations et la perte des éléments nutritifs et de la matière

organique, causant ainsi l'infertilité du sol (Diallo et al., 2007). Au Sénégal, dans la région de


2015

Kédougou, les puits et tranchées creusés lors des travaux d'exploration minière, ont entraîné

la dégradation des sols. Dans les pays sahéliens, comme le Mali ou le Burkina Faso où se

pratique l'exploitation artisanale, les sols sont généralement appauvris à cause des techniques

d'extraction qui consistent à ramener le minerai et la terre infertile en surface (Butaré et Kéita,

2008).

1.2.3. Impact sur la qualité de l'air

Les émissions atmosphériques se produisent à chaque étape du cycle de la mine, mais surtout

pendant l'exploration, le développement, la construction et les activités opérationnelles. Les

opérations minières mobilisent de grandes quantités de matières fines et de déchets

particulaires facilement dispersés par le vent (MINEO Consortium, 2000).

Les émissions de gaz d'échappement provenant de sources motorisées (voitures, camions,

motopompes) augmentent la charge polluante de l'air (U.S. Environmental Protection

Agency, 2009).

1.2.4. Impact sur les ressources forestières

L'exploitation artisanale de l'or cause des dommages considérables sur les ressources

forestières. Ces impacts se manifestent par la réduction du couvert forestier et de la diversité 1 biologique (Diallo et al., 2007). L'ouverture de pistes pour permettre le déplacement d'engins

lourds et le creusement de puits et de tranchées peuvent contribuer au déboisement et la

déforestation comme on a pu le constater dans la région du Liptako au Niger, de Kédougou au

Sénégal, de Poura et de Dohoun-Kiéré au Burkina Faso (Butaré et Kéita, 2008). Certains

projets miniers entrainent la destruction à long terme ou même permanente de forêts (Norgate

et Rankin, 2000).

En ce qui concerne les aires protégées (parcs et réserves), le niveau de dégradation est aussi

très élevé du fait d'une mauvaise gestion des eaux usées de traitement et des déchets solides

rejetés par les orpailleurs clandestins. Dans la province du Katanga, une récente étude de la

banque mondiale sur les mines révèle d'énormes dégâts environnementaux qui nécessiteront

plusieurs centaines de millions de dollars pour leur réparation alors que cette exploitation n'a

pas profité aux autochtones (Mukandirwa, 2008)


1.2.5. Impact sur la faune

L'orpaillage a un effet négatif significatif sur la faune (mammifères terrestres, microfaune du

sol, faune aquatique, insectes etc.). Cette incidence est surtout due aux bruits émis par les

orpailleurs, à la perturbation et à la destruction des habitats. Dans les environs des sites

d'extraction minière, cet état de fait entraine la raréfaction de certaines espèces et la

disparition d'autres. Aussi, le changement de la turbidité des cours d'eau entraine la

disparition ou la migration des espèces aquatiques (Diallo et al., 2007). Le dégagement de

polluant perturbe également la vie animale (MINEO Consortium, 2000).


2015

1.3. GENERALITES SUR L'IMPACT DE L'EXPLOITATION ARTISANALE DE

L'OR SUR L'HOMME

1.3.1. Maladies engendrées par l'orpaillage

Les conditions de vie telles que le manque d'hygiène individuel et collectif, l'absence

d'infrastructures d'aisance et la malnutrition générale contribuent à l'apparition et à la

persistance de certaines maladies. A ces facteurs, s'ajoute la consommation des

amphétamines, de l'alcool frelaté et de la drogue qui fragilisent la santé des orpailleurs et les

exposent à des infections (Sawadogo, 2011 ). Parmi les risques physiques et les contraintes

auxquels les travailleurs sont exposés sur les sites miniers, il y a :

- les affections pulmonaires et la silicose, dues aux fines poussières ;

- les risques de surdité dus à la trop grande pression à l'intérieur des galeries souterraines ;

- la fatigue et les efforts intenses pour écraser et broyer le minerai ;

- les risques de blessures par les éclats de pierre sur la peau et dans les yeux ;

- les affections oculaires et dermatologiques diverses (Kéita, 2001 ).

Notons aussi que les effets indirects de l'exploitation minière sur la santé publique peuvent

inclure l'incidence accrue de la tuberculose, l'asthme, la bronchite chronique et les maladies

gastro-intestinales (WHO, 1946).

1.3.2. Travail et situation des femmes

Les femmes ont de tout temps joué un rôle prépondérant dans l'organisation sociale des sites

miniers artisanaux. Au Mali, leur taux de participation dépasse largement les 50% (Kéita,

2001). Les raison de cette grande présence dans ce domaine d'activité sont multiples. Nous

pouvons citer entres autres l'improductivité des cultures vivrières, le mode de vie familiale

traditionnelle et la tendance des femmes à se conférer une indépendance financière.

Elles sont présentes à tous les niveaux du processus d'exploitation, depuis la remontée du

minerai jusqu'à l'extraction de l'or. Les femmes jouent également un rôle important dans les

activités annexes telles que la cuisine, le petit commerce, le ravitaillement des sites en

nourriture et en eau etc. d'après Kéita (2001 ).

Nonobstant leurs multiples obligations, celles-ci n'ont que peu de droits et ne bénéficient pas

de concours significatifs pouvant valoriser leur travail et renforcer leurs capacités. Le groupe

le plus vulnérable étant les femmes en âge de procréer qui sont bien souvent exposées à la

prostitution (Kéita, 2001 et PNUE, 2010).


2015

1.3.3. Travail et situation des enfants

Bien que leur nombre exact soit difficilement maitrisable à cause de leur mobilité et de

l'instabilité de leur rôle, les enfants constituent une part importante de la main d'œuvre

minière comme l'a constaté Razack en 2002. Les risques auxquels ils sont exposés diffèrent

selon qu'ils exercent dans le lit des rivières ou dans les galeries à ciel ouvert; le travail dans

les filons souterrains étant réservé aux adultes. Notons cependant que certaines taches sur les

sites d'orpaillage sont exclusivement réservées aux enfants (filles et garçons). Il s'agit du

transport du minerai, les corvées d'eau, la surveillance des bébés, la vente de boissons, de

cigarettes et de beignets, le tamisage etc. (Kéita, 2001 ). Dans le cas des sites de traitement au

mercure, l'amalgamation et le brûlage se font, sans protection aucune, en présence des enfants

selon un rapport de 2010 du PNUE.

1.3.4. Inégale répartition des revenus

Les localités minières majeures ne sont pas seulement dévastées écologiquement, elles très

souvent sous-développées. La richesse générée par le trafic minier n'est donc pas convertie en

bénéfice en faveur du développement local et du bien-être des communautés (Bhushan et

Juneja, 2012). En dépit de l'importante contribution des femmes au développement de

l'artisanat minier, leur statut social demeure peu favorable selon Kéita (2001).


2015

1.4. PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE

1.4.1. Situation géographique

Située dans la région du Loh-Djiboua, la commune de Hiré se trouve sur l'axe Divo-Oumé,

précisément à 45 km de Divo et à 29 km d'Oumé (entre les 06°15'08.6 et 06°10' de latitude

nord et entre les 05°23'44.8 et 05°16'32.1 de longitude ouest) (Yapi, 2014).

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Figure 1 : Carte de la région du Loh-Djiboua

1.4.2. Climat

La région du Loh-Djiboua baigne dans un climat équatorial de transition, caractérisé par

quatre saisons différenciées par leur régime pluviométrique. La grande saison des pluies se

situe entre Mars et Juin, suivie d'une petite saison sèche de Juillet à Août. La petite saison

pluvieuse intervient de Septembre à Novembre. Les mois de Novembre, Décembre, Janvier et

Février constituent la grande saison sèche (Bamba, 2012).


1.4.3. Pluviométrie

Les hauteurs de pluies varient de 246, 15 mm en Juin (grande saison des pluies) à 29 ,8 mm en

Janvier (grande saison sèche). Dans la zone aurifère de Bonikro, la pluie annuelle varie entre

1169 et 1503 mm avec une moyenne interannuelle de 1305 mm (Figure 2).

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Figure 2 : Evolution pluviométrique mensuelle de la sous-préfecture de Hiré

de 2009 à 2011. (Source: Station météo de la mine d'or de Bonikro)

1.4.4. Cours d'eau

La sous-préfecture de Hiré est drainée par une multitude de cours d'eau dont quelques

principales sont le Gnouzalé, le Gnénessi, le Zessié et le Lélébiaba. Sur certaines de ces

rivières, ont été construites des digues de fortune pour l'approvisionnement en eaux brutes de

l'usine de traitement de Bonikro et l'entretien des voies d'accès (Bamba, 2012).

Figure 3 : Réseau hydrographique de la commune d'Hiré


1.4.5. Sols

L'étude pédologique de la zone d'étude a mis en évidence sept profils de sols appartenant à

trois groupes (plinthosol, ferrasol, gleysol) (Atsé, 2007). Tous ces sols résultent d'une

altération longue et intense, avec une fraction argileuse composée essentiellement de kaolinite

(Atsé, 2007). Les principaux minéraux sulfureux présents sont la pyrite, la galène, la

bismuthine, la blende et la chalcopyrite. Les minéraux accessoires sont le mispickel, la stibine

(Sonnendrucker, 1967).

1.4.6. Populations et activités dominantes

Successivement le petit village Dida de Hiré fut une circonscription sous-préfectorale en 1977

et une commune rurale en 1985. Cela occasionne la mise en place d'infrastructures éducatives

et hospitalières. La population de la sous-préfecture de Hiré est estimée à 78000 habitants :

autochtones, allochtones et allogènes. Ce peuplement cosmopolitisme a donné lieu à

l'exploration de plusieurs autres activités lucratives (commerce, exploitation artisanale de l'or

etc.) en dehors de l'agriculture qui a longtemps constitué la seule source de revenu de la

quasi-totalité des populations rurales de Hiré.

1.4.6.1. De l'orpaillage à l'agriculture

A l'origine, le petit village d'Hiré était paisiblement occupé par le peuple Dida. La richesse de

son sous-sol a été décelée par un groupe de migrants Baoulé explorateurs traditionnels d'or

conduit par leur chef appelé YOBOUET ASSE, après la première guerre mondiale. Les

Baoulé venus du centre de la Côte d'Ivoire vont être suivis plus tard d'une population venue

du Nord du pays (Dioula). Tous se livraient à l'exploitation artisanale de l'or avec

l'autorisation des hôtes Dida (peuple paisible et hospitalier) qui eux, vivaient de culture, de

cueillette et de chasse. Après 1920, L'arrivée des colons qui se sont aperçus de la richesse de

cette localité de la région en or, va changer l'avenir du village de Hiré. Dans l'exécution de

leur politique de contrôle du territoire, les colons vont s'y installer et mener une exploitation

de type semi-industriel mettant ainsi fin à l'orpaillage. Contraintes, les populations, surtout les

migrants Baoulé, se sont reconverties en planteurs de café et cacao, vu que les terres de Hiré

étaient propices à la culture de ces produits. Plusieurs autres peuples vont suivre. Hiré, devient

dès lors, avec toute la région de Divo le troisième front pionnier de la cacao-culture en Côte

d'Ivoire à partir des années 1930. Le développement du petit village Dida est ainsi amorcé. Le


2015

peuplement de Hiré s'est fait au fur et à mesure que les plantations s'agrandissaient,

demandant de facto une main-d'œuvre abondante (Anonymat, 2013).

1.4.6.2. Retour à l'orpaillage

Estompé par les colons puis abandonné au profit de la cacao-culture et du commerce,

l'orpaillage refait surface en 1996, date à laquelle la première pépite d'or après l'ère coloniale

est extraite du bas-fond de Doum au quartier Assayè 1. Dès lors, les populations désertent les

plantations pour s'adonner à l'exploration de la pierre jaune. Quelques temps plus tard, c'est

au tour des propriétaires terriens de se détourner de la cacao-culture pour consacrer les

parcelles cultivables à l'orpaillage qui s'avère plus prometteur que la précédente activité.

C'est ainsi que de très grandes surfaces, pouvant atteindre des centaines d'hectares, ont été

colonisées peu à peu par des chercheurs d'or de plus en plus insatiables. Activité illégale ne

nécessitant ni permis d'exploitation ni taxe administrative, l'orpaillage présente un potentiel

économique énorme à l'échelle locale. Cela à coûté la reconversion de plus de 80% de la main

d'œuvre active avec un nombre remarquable de femmes et d'enfants (Anonymat, 2014).


2015

1.5. DESCRIPTION DE L'EXPLOITATION MINIERE ARTISANALE DANS LA

COMMUNE DE HIRE

Tout le processus d'exploitation artisanale de l'or peut se résumer en deux grandes phases que

sont le processus d'extraction du minerai et le traitement du minerai.

1.5.1. Processus d'extraction du minerai d'or

L'extraction du minerai consiste à remonter des blocs de pierre de différentes tailles et des

mélanges sable-gravier qui sont sensés contenir de l'or.

Il existe de nombreux sites de gisement de minerai aurifère à Hiré. Certains sont aménagés en

galeries souterraines tandis que d'autres sont des ravinements à ciel ouvert. Le site

d'extraction artisanale le plus important est celui d' Antenne 2 du quartier Assayè 1. C'est un

gigantesque gisement à ciel ouvert aménagé sur une parcelle de plus de 4ha. Il se présente

comme une colline décoiffée et creusée d'un large sillon long de 300 m environ et pouvant

atteindre 50 m de largeur à l'ouverture (Photo 1).

Photo 1 : Vue générale de la grande galerie d' Antenne 2

La dégradation environnementale engendrée par le creusage des galeries de ce site est très

remarquable. Les sous-galeries sont creusées dans l'aquifère et cela fait remonter l'eau dans

ces trous. L'on peut aussi constater un dépôt direct dans la nappe des hydrocarbures issus des

motopompes.


2015

•!• Concassage et broyage du minerai solide

Après l'extraction, le minerai est fragmenté en petits blocs à l'aide d'un marteau (concassage)

et ensuite broyé par un moulin à graviers. Lorsque le minerai extrait est argilo-graveleux

(latéritique) ou meuble, l'on n'a pas besoin de le concasser au marteau; il est directement

broyé au moulin. Le broyage au moulin se fait au moins à deux reprises afin d'obtenir une

poudre de particule très fine (Figure 4).

I Concassage manuel

r

10 roi

Graviers de minerai Blocs de minerai

Minerai broyé (poudre)

Mmeral meuble issu / "" •.... ;.,

Figure 4: Schéma du broyage du minerai d'or

1.5.2. Traitement au mercure

Le traitement du minerai au mercure nécessite la mise en place d'un protocole à 5 étapes :

- Le concassage et le broyage du minerai solide ;

- Le lavage à la pirogue ;

- La mise en solution et la décantation ;

- Le traitement au mercure ;

- Le traitement thermique.


1.5.2.1. Lavage à la pirogue

Une fois broyé, le minerai en poudre est répandu sur des morceaux de tapis disposés à

l'intérieur d'un instrument appelé pirogue. L'on y ajoute de l'eau pour séparer la fraction

argileuse de l'or. L'argile est drainée et rejetée pendant que l'or est fixé par le tapis sous

jacent : on parle de lavage à la pirogue.

Notons que la pirogue est un instrument en bois d'environ 2 m de long qui sert de support à

l'opération de séparation de l'or et des fines particules de roche. Elle tire son appellation de sa

ressemblance avec la vraie pirogue (Photo 2).

1 Photo 2: Lavage du minerai broyé à la pirogue

1

1.5.2.2. Mise en solution et décantation

Après leur fixation, les fines particules d'or (invisibles à l'œil nu) sont séparées du tapis par

frottage dans l'eau. Le tapis est très bien astiqué de sorte à le dépouiller intégralement de tout

l'or imprégné. Cela donne lieu à une solution aqueuse trouble contenant les particules

invisibles d'or et de la boue. L'on laisse décanter le soluté pour obtenir au bout de quelques

minutes un dépôt grisâtre appelé gnêtê dans le jargon des orpailleurs. Ce dépôt constitue un

indicateur de certitude pour l'orpailleur. Il lui permet de se faire une idée claire de la quantité

et de la qualité de l'or qui sera extrait.


2015

1.5.2.3. Ajout du mercure ou amalgamation

A cette étape, le dépôt grisâtre est récupéré et mis en relation avec une quantité relative de

mercure. L'opération se fait par mixtion dans un récipient non métallique pour éviter les

éventuels mélange qui pourraient dégrader la qualité de l'or contenu dans le dépôt grisâtre.

En effet, le mercure est utilisé comme réactif pour séparer l'or pure des autres résidus du

soluté grisâtre (particules de roches, débris végétaux, débris de tapis etc.). Cette séparation se

fait par floculation des particules d'or isolées qui, aidées par le mercure, vont former un ou

plusieurs coagulâts. Mais, à ce niveau, l'or se solubilise au mercure et ne peut être récupéré

qu'après un traitement thermique.

Par ailleurs, il est important de préciser que 1 ml de mercure est utilisé pour extraire 14 g d'or.

Lorsqu'il est à bout d'utilisation, le mercure est rejeté dans la nature.

1.5.2.4. Brûlage

Le brûlage est la dernière étape du processus d'extraction de l'or. Il se fait dans un poêle

adéquat et permet de séparer l'or du mercure par chauffage à haute température. L'on utilise

pour cela un chalumeau à hydrocarbure pour soumettre directement la mixture or-mercure à

l'assaut des flammes. Une fois la température de fusion de l'or atteinte, il se sépare

allègrement du mercure en formant une ou plusieurs pépites de couleur jaune vive tandis

qu'une partie du mercure s'évapore, exposant les orpailleurs à une inhalation certaine.

Photo 3 : Chalumeau à Butane utilisé pour le brûlage


2015

1.5.3. Traitement au cyanure

Le dispositif du traitement au cyanure est constitué d'une alternance de petits bassins pleins et

creux dont la profondeur avoisine 1,20 m avec une ouverture rectangulaire de 2 m sur 1,50 m.

1 1

Photo 4 : Dispositif de traitement du minerai d'or au cyanure

• Les bassins pleins sont remplis du minerai broyé auquel l'on ajoute une solution de

cyanure et d'eau. Les parois de ces trous sont tapissées d'une bâche solide permettant de créer

une certaine étanchéité (Photos 4).

• Les bassins creux, quant à eux, sont intégralement revêtus d'une couche cimentée. A

l'intérieur, l'on dispose des canaux PVC (polychlorure de vinyle) de diamètre 10 cm, courbés

en U et remplis d'un métal inoxydable de couleur argenté.

1.5.3.1. Principe de fonctionnement

Le principe de ce dispositif est que le cyanure s'intègre, dans un premier temps, à l'or contenu

dans le minerai pour ensuite s'écouler à l'intérieur du canal en U du bassin voisin à travers

une canalisation en PVC de petit diamètre. Le métal contenu dans le canal en U fixe alors l'or

et laisse le cyanure ressortir d'un côté (Photo 5).


2015

canaux en U

Photo 5 : Intérieur d'un bassin creux

En somme, notons que le traitement au cyanure semble plus affiné que celui pratiqué avec le

mercure. Cela s'illustre par le fait que les acteurs des sites de traitement au cyanure rachètent

la boue rejetée après traitement au mercure pour la soumettre à un second traitement. Et

quelques fois, pour un second traitement (au cyanure), un minerai déjà traité au mercure

produit des résultats excellents.


2015

CHAPITRE 2:

MATERIEL ET METHODES


2015

2.1. PRESENTATION DES POINTS D'ECHANTILLONNAGE

2.1.1. Premier point d'échantillonnage

Le premier échantillonnage s'est effectué sur un ruisseau jouxtant la grande galerie et les sites

de traitement d' Antenne 2 du quartier Assayè 1 de Hiré. Les coordonnées géographiques

(UTM) de ce point d'échantillonnage sont: Longitude 247292 met Latitude 685191 m A ce

point, les activités de traitement ont emboué le lit du ruisseau à tel point que la couleur de

l'eau a viré au rouge ferreux (Photo 6).

Photo 6 : Ruisseau d' Assayè 1 envasé par les orpailleurs

2.1.2. Deuxième point d'échantillonnage

Le second échantillonnage s'est fait dans le cours d'eau permanent du bas-fond de Doum qui

est un bas-fond, en partie colonisé par les orpailleurs. Les coordonnées GPS de ce site de

prélèvement sont: Longitude 246007 met Latitude 686116 m. L'eau de la rivière de Doum

est utilisée par les orpailleurs pour le traitement du minerai. Elle reçoit par la suite les rejets

de ce traitement (Photo 7).

Photo 7: Rivière de Doum


2015

2.1.3. Troisième point d'échantillonnage

Le troisième prélèvement s'est fait dans les effluents du mécanisme de traitement chimique

pratiqué dans le bas-fond de Doum. Les références géographiques de ce point sont Longitude

246066 m et Latitude 686226 m. A cet endroit, les effluents se déversent directement dans la

rivière de Doum dans sa partie aval et sont de couleur ocre (Photo 8).

Photo 8 : Effluents ocre des traitements chimiques du minerai dans le Bassin de Doum

2.1.4. Quatrième point d'échantillonnage

Au quatrième point de prélèvement s'écoulent des eaux de couleur blanchâtre provenant du

traitement chimique pratiqué dans le bas-fond de Doum. Les références géographiques de ce

point sont Longitude 246170 m et Latitude 686132 m. Ces rejets de couleur blanchâtres sont

aussi directement déversés dans la partie aval de la rivière de Doum. Ces eaux fortement

chargées laissent des dépôts pâteux lorsqu'elles s'assèchent (Photo 9).

Photo 9 : Effluents blanchâtres des traitements chimiques du minerai dans le Bassin de Doum


2.1.5. Cinquième point d'échantillonnage

Le cinquième échantillon provient d'un ru drainant un petit lac artificiel occasionné par la

mise en place d'un pont de fortune aménagé sur l'axe Hiré-Zégo. Ce petit ruisseau se trouve

au bas d'un site de d'orpaillage perché à cent mètre sur la colline (Photo 10). Les références

GPS de notre cinquième point d'échantillonnage sont: Longitude 247415 m et Latitude

682690 m.

Photo 10 : Site d'orpaillage en hauteur et petit ruisseau au bas de la colline

2.1.6. Sixième point d'échantillonnage (Témoin)

Le sixième échantillon est une fraction de l'eau du petit lac de Zégo situé en amont du ru du

Point d'échantillonnage 5. Le prélèvement de l'eau de ce lac est fait dans l'intention de servir

de témoin aux cinq premiers. Il est situé à 300 m en amont du site de traitement le plus proche

et la pente naturelle du terrain ne favorise pas l'écoulement des eaux de ce site vers le lac

(Photo 11). Les coordonnées géographiques de ce point sont: Longitude 247358 m et

Latitude 682605 m.

Photo 11 : Lac de Zégo


2015

2.2. MATERIEL

Pour mener à bien cette étude, de l'eau et des sédiments ont été prélevés puis analysés.

Ensuite, des méthodes de traitement de données ont été appliquées pour faciliter la

compréhension des résultats.

Le matériel peut être classé essentiellement en deux groupes :

2.2.1. Matériel technique de terrain

Sur le terrain, nous nous sommes servi de :

- 1 Multiparamètre Hanna de caractéristique HI.9828 pour la mesure des paramètres

physiques in situ;

- 1 GPS Garmin modèle Etrex pour la géolocalisation des sites d'échantillonnage;

- Bouteilles plastiques pour l'échantillonnage de l'eau;

- Sachets plastiques pour l'échantillonnage des sédiments;

2.2.2. Matériel de laboratoire et informatique

Pour l'analyse chimique des échantillons et le traitement des données, le matériel suivant a été

utilisé:

- 1 Spectromètre de masse à source ionisante au plasma d'argon pour le traitement chimique

des échantillons ;

- 1 Logiciel de calcul et de conversion de fichier : Excel ;

- 1 Logiciel de cartographie pour la répartition des points d'échantillonnage sur un fond de

carte : Quantum GIS ;

- 1 Logiciel de traitement de photo pour l'optimisation des cartes obtenues: Photoshop;

- 2 Logiciels d'analyse statistique : RStudio et xlStat.


2015

2.3. METHODES DE TRA V AIL

2.3.1. Mesure des paramètres physiques in situ

Dans le cadre de cette étude, la température, le pH, la conductivité électrique, la salinité et le

TDS ont été mesurés in situ à l'aide d'un multiparamètre. Six sites dont cinq abritant des

activités minières et un témoin ont été visités.

Le multiparamètre est un dispositif composé d'une unité centrale incrustée d'un écran qui fait

office de moniteur et d'un câble d'une dizaine de mètre reliant cette unité à un manche qui

permet la prise de mesure (Photo 12). Le principe consistait à mesurer les paramètres de l'eau

dans un état non agité ; ce qui imposait de laisser l'eau se remettre dans un état normal après

intrusion avant de procéder à la plongée du manche de mesure. Ce dernier est mis en contact

avec l'eau pendant plus de soixante (120) secondes avant la lecture des paramètres physiques

affichés par le moniteur.

Il est important de préciser qu'à la fin de chaque prise de mesure, le manche de mesure du

multiparamètre était rincé à l'eau claire puis réajusté par une solution de calibrage fournie par

le fabriquant.

Photo 12: Mesure de paramètres physiques de l'eau in situ


2015

2.3.2. Echantillonnage

2.3.2.1. Echantillonnage de l'eau

L'échantillonnage de l'eau, sur les six (6) stations de prélèvement, a été effectué en une seule

journée en alternance avec les prélèvements de sédiments. Les stations choisies sont proches

des sites d'exploitation artisanale de l'or. Elles ont été choisis en aval de ces sites miniers

pour certains et juste à proximité pour d'autres. Pour ce faire, nous avons utilisé des bouteilles

en plastique de contenance 0,5 litre qui étaient soigneusement rincées avec l'eau du site avant

toute action. Les échantillons d'eau ont été numérotés de El à E6.

Photo 13: Echantillons d'eau


2015

2.3.2.2. Echantillonnage des sédiments

L'échantillonnage des sédiments s'est fait en alternance avec celui de l'eau. Pour chacune des

six (6) stations, une portion des sédiments du fond de l'eau a été prélevée juste après la mise

en l'échantillonnage de l'eau. Ainsi, à chaque échantillon d'eau correspond un échantillon de

sédiment. Pour ce faire, des sachets plastiques numérotés ont été utilisés pour arracher et

conditionner les sédiments. Ceux-ci étaient essentiellement constitués de boue, de sables, de

particules grossières de différentes tailles, de végétaux et autres débris. Les échantillons de

sédiments ont été nwnérotés de S 1 à S6 (Photo 14).

Cette méthode a été adoptée dans le but de déceler les éléments chimiques qui décantent au fil

du temps pour se concentrer dans les sédiments de fond et ceux qui naissent de la

désagrégation des roches pour se solubiliser à l'eau.

Photo 14 : Echantillons de sédiments

En somme, l'échantillonnage s'est fait selon la distribution présentée par la Figure 5.

1

.LOCALITE

- - SITE VISITE

E ECHANTILLON

Figure 5 : Résumé graphique des sites échantillonnés


2015

2.3.3. Analyse chimique par la méthode ICP-MS

2.2.3.1. Principe

Cette méthode de laboratoire s'est déroulée en deux (2) étapes essentielles :

• Premièrement, les échantillons ont subit un traitement particulier visant à solubiliser les

métaux présents dans la matrice.

• Deuxièmement, un dosage a été effectué à l'aide d'un spectromètre de masse à source

ionisante au plasma d'argon (ICP-MS). Les échantillons ont été entraînés dans un plasma

d'argon par l'intermédiaire d'une pompe péristaltique et d'un nébuliseur. Les métaux

contenus dans ces échantillons ont ainsi été atomisés et ionisés dans le plasma. Les ions

produits ont été ensuite introduits dans la chambre du spectromètre de masse où ils ont été

dirigés par une série de plaques métalliques chargées, séparés par un quadripôle, et on été

finalement captés par un détecteur.

La concentration d'un élément à une masse spécifique a été déterminée par comparaison entre

les quantités d'ions captés entre les échantillons et les solutions étalons (CEAEQ, 2011).

2.3.3.2. Formules de calcul des résultats

Les résultats d'analyse ont été obtenus et traités par un système informatisé de traitement de

données. Ainsi, pour les :

•!• Échantillons liquides

Les résultats de chacun des métaux exprimés en mg/l ont été déterminés selon la formule :

(A-T) X B D=--- xF

C

Avec:

D : concentration du métal dans l'échantillon (mg/1);

A : concentration du métal dans la solution dosée (mg/1);

T : concentration du métal dans le témoin (mg/1);

B: volume final de l'échantillon (ml);

C: volume initial de l'échantillon (ml);

F : facteur de dilution.


•!• Échantillons solides

Les résultats de chacun des métaux exprimés en mg/kg base sèche ont été déterminés selon la

formule:

(A-T) x B D=----xF

C

Avec:

D: concentration du métal dans l'échantillon (mg/kg);

A : concentration du métal dans la solution dosée (mg/1);

T : concentration du métal dans le témoin (mg/1);

B: volume final de l'échantillon (ml);

C : poids d'échantillon utilisé exprimé sur base sèche (g);

F : facteur de dilution.

2.3.3.3. Limites de détection des métaux

Les limites de détection rapportées et le domaine d'application pour chacun des métaux dans

l'eau et dans les sédiments sont indiqués en Annexe 1.

2.3.4. Analyse en Composantes Principales (ACP)

L'analyse en composantes principales a été utilisée pour réduire le nombre de variables de

notre série de données. En d'autres termes, elle a permis de réduire ce nombre de variables en

des composantes principales, puis de les visualiser sous forme de nuages de points dans des

espaces géométriques.

Dans notre cas, les données sont caractérisées par un faible nombre d'échantillons (12) dont 6

d'eau et 6 de sédiments ainsi que par un écart remarquable des concentrations d'une variable à

une autre. Trois ACP ont donc été effectuées avec les logiciels RStudio version 0.98.1073

portant copyright 2009-2014 et xlStat Pro752:

- La première ACP a été faite sur les concentrations en éléments chimiques des échantillons

d'eau uniquement;

- La seconde a été réalisée sur les concentrations en éléments chimiques des échantillons de

sédiments uniquement ;

- La dernière analyse a été effectuée sur l'ensemble des donnés ( eau et sédiments) de la série.

Pour chacune de ces trois analyses, deux distributions spatiales ont été faites dans un espace

orthonormé. La première distribution a porté sur les scores ou concentrations des variables

(éléments chimiques). Cela a permis le regroupement de ceux parmi lesquels il existe une

corrélation. La deuxième distribution a concerné les objets ( échantillons ou site

d'échantillonnage) de notre analyse. Et, la superposition des deux graphiques a donné lieu à la

distinction des composantes principales, facilitant ainsi la caractérisation des stations étudiées.


CHAPITRE3:

RESULTATS ET DISCUSSION


2015

3.1. RESULTATS

Les résultats sont scindés en trois (3) grandes parties. La première partie porte sur la

présentation des paramètres physiques des eaux étudiées. Ces paramètres sont la température,

la conductivité électrique, le TDS, la salinité et l'oxygène dissous. Le pH a été aussi mesuré.

La seconde partie présente les résultats de l'analyse chimique. Dans cette partie, les résultats

concernant les échantillons d'eau sont présentés séparément de ceux concernant les

échantillons de sédiments. Chacun des deux sous-groupes de résultats est constitué d'une

comparaison avec les normes en vigueur (potabilité ou sédiment) et d'une ACP. La troisième

partie expose les résultats d'une ACP pratiquée sur l'ensemble des échantillons (eau et

sédiments) sans distinction.

3.1.1. Paramètres physiques des eaux de surface mesurés in situ

Les mesures ont porté essentiellement sur le pH, la température, la conductivité, le TDS, la

salinité et l'oxygène dissous. Les résultats sont consignés dans le Tableau 1 :

Tableaul : Paramètres physiques des eaux mesurés in situ

Température Conductivité TDS Salinité Oxygène pH (°C) Electrique (mg/1) (g/1) dissous

(µS/cm) (mg/l) El 4,77 27,25 553 286 0,01 4,6

E2 4,83 27,14 1310 642 0,64 3,36 . E3 2,80 29,60 1335 668 0,66 3,26

E4 3,01 26,77 1407 701 0,69 3,83

ES 6,13 27,03 265 134 0,13 2,78 E6 6,06 27,87 268 134 0,12 0,97 Témoin

*El : Echantillon d'eau prélevée à la station 1

3.1.1.1. Potentiel d'Hydrogène (pH)

Les résultats des mesures du pH in situ présentent trois groupes. Le premier groupe,

comprenant les sites 1 et 2, présente des pH de 4,77 et 4,83. Les eaux de ces deux sites sont

faiblement acides. Le second groupe est constitué par les sites 3 et 4, présentant des pH de

33 Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire) 20 l 5

2,80 et 3,01. Ces eaux sont fortement acides. Le troisième groupe, comprenant les sites 5 et 6,

enregistre des pH de 6, 13 et 6,06. Les eaux de ces deux derniers sites sont presque neutres.

Le constat général est que toutes les eaux analysées présentent un pH en dessous de la

neutralité (pH<7).

3.1.1.2. Température

Les températures de l'eau sur les sites étudiés varient de 26,77 à 29,60°C avec une moyenne

de 27,61 °C.

3.1.1.3. Conductivité électrique

A partir des valeurs obtenues, trois groupes se dégagent. Le premier groupe est représenté par

le site 1 avec une valeur de 553 µSiern. Le second groupe est constitué par les sites 2, 3 et 4

qui présentent des valeurs de conductivité électrique variant de 1310 à 1407 µSiern. Et, le

troisième groupe est formé par les sites 5 et 6 avec des conductivités respectives de 265 et 268

µSiern.

Il en ressort que le paramètre conductivité électrique discrimine fortement.

3.1.1.5. Total Des Solides dissous (TDS)

Sur la base des résultats obtenus, trois ensembles se dégagent également à ce niveau. Avec

une valeur de 286 mg/!, le site 1 constitue le premier ensemble tandis que le deuxième groupe

est constitué par le site 2 avec 642 mg/1, le site 3 avec 668 et le site 4 qui enregistre 701 mg/1.

Enfin, le troisième ensemble regroupe les sites 5 et 6 qui ont en commun 134 mg/1 de TDS.

Le regroupement des stations d'échantillonnage en fonction du TDS est pareil à celui de la

conductivité électrique.

3.1.1.4. Salinité

Les valeurs de salinité sont mitigées sur l'ensemble des stations d'étude (y compris le site

témoin) avec une moyenne de 0,37g/l.

Le sel est quasi inexistant dans l'eau du site 1 avec une valeur de 0,01 g/1 alors que les teneurs

des sites 2, 3 et 4 sont sensiblement égales et non négligeables (respectivement : 0,64 g/1, 0,66

g/1 et 0,69 g/1). Dans les eaux des sites 5 et 6, les teneurs en sel dissous sont identiques avec

une concentration de 0, 13 g/1 pour la station 5 et 0, 12 g/1 pour la station 6.

En somme, il apparait clairement que la teneur en sel dissous regroupe les eaux étudiées de la

même manière que la conductivité électrique et le TDS.


2015

3.1.1.6. L'oxygène dissous

Nos résultats mettent en évidence des teneurs en oxygène dissous relativement faibles et

variées. Ainsi, l'on note une teneur moins faible de 4,6 mg/1 pour le site 1. Des teneurs faibles

de 3,36 mg/1 et 3,26 mg/1 respectivement pour les sites 2 et 3 ainsi qu'une valeur de 3,83 pour

le site 4.

Cela montre que les eaux de surface aux environs des sites d'orpaillage sont plus ou moins

pauvres en oxygènes dissous. Cependant, la variation de teneur constatée fait de ce paramètre

un facteur discriminant de ces eaux. L'oxygène dissous regroupe les stations de mesures dans

le même ordre que la conductivité électrique, le TDS et la salinité mais différemment du pH.

3.1.2. Résultats de l'analyse chimique

Les résultats d'analyse chimique des échantillons mettent en évidence la présence de plusieurs

éléments chimiques. Pour chacun des douze échantillons, quarante six ( 46) éléments ont été

dosés et cela donne un tableau consigné en Annexe 1.

3.1.2.1. Paramètres chimiques des eaux étudiées

•!• Mise en relation de certaines concentrations avec les normes OMS et UE

Les teneurs en éléments chimiques dissous pour lesquels il existe une norme à l'échelle

internationale sont consignées dans le Tableau 2.


2015

Tableau 2 : Comparaison entre les paramètres chimiques des eaux étudiées

et les normes de potabilité OMS et UE

Elément Normes Normes

(mg/1) Site 1 Site 2 Site 3 Site 4 Site 5 Site 6 OMS UE (2006) (1998)

Al 105,28 25,13 5042,70 608,11 2,89 2,82 0,2 0,2

As 0,01 0,12 0,00 0,00 0,07 0,00 0,01 0,01

B 2,18 1,79 2,13 2,20 1,82 1,94 0,3 0,001

Ba 314,80 123,15 60,36 43,84 23,47 28,32 0,7 - Br 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 - 0,01

Cd 0,20 0,31 2,15 0,36 0,08 0,01 0,003 0,005

Cr 0,16 0,09 3,73 0,65 0,00 0,00 0,05 0,05

Cu 0,95 18,52 1776,83 71,41 0,35 0,40 2 2

Fe 37,73 15,71 767,47 333,15 2,22 3,60 0,3 0,2

Hg 0,00 0,05 2,42 0,00 0,07 0,08 0,001 0,001

Mn 36,09 137,86 799,39 298,46 18,05 33,88 0,5 0,05

Mo 0,01 0,01 0,11 0,00 0,00 0,04 0,07 - Na 4246,67 5491,38 5931,22 5138,93 557,48 548,83 200 200

Ni 0,33 0,29 2,03 0,53 0,14 0,08 0,02 0,02

Pb 0,03 0,00 0,27 0,02 0,04 0,03 0,01 0,01

Sb 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,005 0,005

Se 0,04 0,18 0,01 0,03 0,00 0,00 0,01 0,01

Zn 0,67 532,30 6862,52 2553,19 0,89 0,06 3 -

Les concentrations en gras sont celles dont la valeur est à la fois supérieure à la norme OMS

et à la norme UE.

En dehors du Bore (B) et du Molybdène (Mo), tous les autres éléments présents dans ce

tableau dépassent les normes dans au moins une station. L' Antimoine n'est présent que dans

les eaux blanchâtres du bas-fond de Doum mais sa teneur est supérieure à la norme 0,005

mg/1 recommandée à la fois par l'OMS et l'UE.

En termes de nombre d'éléments au-delà des normes et de grandes concentrations, les valeurs

les plus élevés sont enregistrées sur les sites 2, 3 et 4 tandis que les plus faibles sont

recueillies sur les sites 5 et 6, le site 1 présentant un caractère intermédiaire. Ce tableau induit


donc un regroupement des stations d'étude de façon similaire à la majorité des paramètres

physiques mesurés in situ (Conductivité électrique, TDS, Salinité et Oxygène dissous).

•:• Analyse en composantes principales (ACP) des éléments présents dans l'eau

Vu le grand nombre d'éléments analysés et les tendances dégagées par le tableau comparatif,

il s'avère indispensable de présenter les résultats de l'analyse chimique de l'eau en

composantes principales.

La distribution spatiale des éléments chimiques en fonction de leur teneur relative dans les

eaux étudiées est présentée dans les Figures 6 et 7 :

Effluents miniers ocre

Lac de Zi1r

{Bassin de Doum) 0 0 Ru de Zégo

Effluents minie s blanchâtres • {Bassin de Dou

R:vière J¾Jooum

1

Ruisseau o assayèl

Fl (57,35%) Fl (57,35%)

-1 -0.5 0 0.5 1

Figure 6 : Projection des eaux étudiées (Communautés des individus)

Figure 7 : Projection des éléments chimiques (Communautés de variables)

Il apparaît clairement que :

- Le ruisseau d' Assayè 1 (station 1) enregistre les plus fortes concentrations en titane,

niobium, baryum, palladium et en germanium

- Les effluents miniers de couleur ocre (station 3) contiennent les plus grands nombres

d'éléments chimiques dont la quasi-totalité des métaux lourds. Plusieurs autres éléments qui

sont transversaux à toutes les stations présentent leur pic dans ces eaux de rejet minier. C'est


2015

l'exemple de Al (5042,7 mg/l), Cd (2,15 mg/l), Hg (2,42 mg/l), Fe (767,4 mg/l), K (68,53

mg/l), Cu (1776,83 mg/l), Zn (6882,52 mg/l) etc.

- L'antimoine (Sb) n'est présent que dans les eaux usées blanchâtres provenant de l'activité

minière exercée dans le bas-fond de Doum (Station 4). Aussi, ces rejets contiennent des

teneurs non négligeables de bore et de lithium (respectivement 2,20 et 13,73 mg/l).

- De nombreux métaux dont un métal pauvre (bismuth), deux alcalins ( césium et rubidium) et

six de transition (argent, tungstène, vanadium, tantale, cobalt, platine) prédominent dans le lac

et le ru de Zégo (Station 5 et 6).

- Certains éléments tels que le zirconium et le sodium sont fortement présents dans les eaux

du ruisseau d' Assayè 1 (Station 1) et dans les effluents miniers du bas-fond (Station 3 et 4).

• De façon plus globale, les eaux sont scindées en trois groupes selon F2. Les effluents

ocre apparaissent très chargés en éléments issus des activités anthropiques tandis que le ru et

le lac de Zégo contiennent majoritairement des éléments issus des processus naturels. Les

effluents blanchâtres et le ruisseau d' Assayè sont, eux, dans une position intermédiaire qui

pourrait traduire leur faible modification par les activités humaines.


2015

3.1.2.2. Paramètres chimiques des sédiments des eaux étudiées

Les concentrations en éléments chimiques dans les sédiments pour lesquels il existe une

norme à l'échelle internationale sont consignées dans le Tableau 3.

Tableau 3 : Comparaison entre les paramètres chimiques des sédiments et les normes du GESAMP

Eléments Site 1 Site 2 Site 3 Site 4 Site 5 Site 6 Norme (mg/kg) GESAMP

Cd 31,41 30,94 24,16 25,91 40,49 37,92 0,1

Cu 196,44 158,25 1375,23 695,16 423,05 283,74 33

Fe 50919,67 62573,18 33060,86 43412,08 93519,37 66626,62 41000

Hg 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,05 - 0,3

Mn 4620,84 3905,02 1232,42 1557,85 20983,89 10886,93 770

Pb 6,23 0,00 6,45 16,79 2,96 20,67 19

Zn 42,51 64,07 35,43 39,56 60,59 61,93 95

Les concentrations en gras sont celles dont la valeur est supérieure à la norme des sédiments

d'eaux intérieures élaborée par le GESAMP en 1982, mise à jour par Salomons et Fôrstner en

1984 et rééditée par la FAO en 1994.

A l'échelle de la commune d'Hiré, les apports de métaux lourds dans les sédiments des eaux

intérieures ne suscitent pas de très grandes préoccupations s'ils sont rapportés à la norme de

sédiments non pollués susmentionnée. Sur les sept éléments présentés dans le Tableau 3,

quasiment trois (mercure, plomb et zinc) ont des concentrations qui respectent les normes ;

même si la concentration du plomb dépasse légèrement les 19 mg/kg dans le lac de Zégo

(Station 6). En dehors du cuivre dont la plus forte concentration est enregistrée au niveau des

effluents blanchâtres de l'activité minière du bas-fond de Doum, tous les éléments présentent

leur pic de concentration dans les eaux voisines du petit ruisseau et du lac de Zégo

(respectivement Stations 5 et 6).


•:• Analyse en composantes principales (ACP) des éléments présents dans les sédiments

La distribution spatiale des éléments chimiques en fonction de leur teneur relative dans les

sédiments étudiés est présentée dans les Figures 8 et 9 :

FI (43,29%)

[J R isseau d'assayèl

Effluents miniers blanchâtres (Bassin e Doum)

' 0 -

Effluents miniers ocre 2 Rude&o (Bassin de Doum) Riviè e de Doum

0 ac de Zégo

Activités anthropiques Activités naturelles

FI (43,29%)

Figure 8 : Projection des sédiments (Communautés des individus)

Activités anthropiques

~ _ ... ~I~

Activités naturelles -1 -0.5 0 0.5

Figure 9 : Projection des éléments chimiques (Communautés des variables)

- De nombreux éléments chimiques dont des métaux de transition (W, Ti), des métaux

alcalins (Na, Rb, Li), des alcalino-terreux (Mg, Ba, Be) etc. enregistrent leur pic de

concentration dans les sédiments du ruisseau d' Assayè I (Station 1).

- Le césium est beaucoup plus présent dans le fond de la rivière de Doum (Station 2) avec la

teneur maximale de 95,04 mg/kg.

- Les sédiments prélevés au point de déversement des effluents miniers dans la rivière de

Doum (Station 3) contiennent des teneurs considérables de métaux lourds et d'éléments

connexes: Zn (35,43 mg/kg), Au (10,03 mg/kg), Cu (1375,23 mg/kg), As (7,43 mg/kg), Pd

(25, 16 mg/kg) et Mo (7, 1 mg/kg).

- L'essentiel des métalloïdes(Te, Ge), l'iode et le nickel sont beaucoup plus présents dans les

dépôts blanchâtres des filets d'eau qui traversent le bas-fond de Doum pour se jeter dans la

rivière (Station 4).


2015

- La vase du petit ruisseau de Zégo (Station 5) contient plus de Zr, Ta, V, Os, Mn que les tous

les autres sédiments.

- Seulement le platine et le sélénium présentent leur plus forte teneur dans les sédiments du

lac de Zégo ( eau témoin de la Station 6).

• Au niveau des sédiments, la station 3 (effluents miniers ocres) est très affectés par les

activités d'orpaillage. Les sédiments d'eau blanchâtre de la station 4 sont également perturbés

par l'orpaillage mais moins que la station 3. Les sédiments du ru de Zégo apparaissent plus

naturels que tous les autres tandis que ceux de la rivière Doum semble être mitigés

3.1.2.3. Paramètres chimiques combinés des eaux et sédiments

L'analyse combinée des éléments chimiques contenus dans les eaux de surface et leurs

sédiments respectifs permet d'avoir une idée globale et des orientations plus claires sur la

distribution et les éventuels mouvements des métaux et autres éléments chimiques.

•:• Matrice de corrélations

La matrice des corrélations linéaires bivariées entre les 46 paramètres chimiques évalués dans

le cadre de notre étude est présentée en Annexe 2. L'analyse de ces corrélations fournit des

informations importantes sur la force des associations entre ceux-ci. Dans ce tableau, les

valeurs significatives et les coefficients de corrélations supérieurs à 0,5 sont en gras. Ainsi, il

est à noter de très fortes corrélations entre le cadmium et l'aluminium, le fer et le bore, le

césium et l'osmium, le plomb et le germanium etc. L'or, à lui seul, entretien de bonnes

corrélations avec 20 autres éléments du tableau tandis que certains paramètres tels que le

sodium, le cobalt et l'antimoine ne sont liés à aucun autre.


2015

•!• Valeurs propres

A partir du graphique représentant les valeurs propres en fonction des composantes (Figure

10), les 3 premières composantes ont été retenues sur la base du pour l'analyse en composante

principale. Elles cumulent une variance totale expliquée de 77 ,82 % (Tableau 4).

30

20

10 2

3

10 11 0

Figure 10 : Graphique des valeurs propres

Tableau 4: Variance totale expliquée des variables étudiées

Composantes Valeur propre % variance % cumulé

1 22.881 49.740 49.740

2 7.750 16.848 66.588

3 5.167 11.233 77.821


•!• Analyse en composantes principales

L' ACP combinée des éléments chimiques présents dans les eaux et de ceux présents dans les

sédiments met en évidence deux (2) facteurs de séparation : le milieu de concentration et

l'origine des éléments chimiques, caractérisés respectivement par l'axe 1 et l'axe 2.

• Milieu de concentration

L'axe 1 matérialise le milieu de dissolution privilégié des différents éléments analysés. Ainsi,

il sépare les 6 échantillons d'eau des 6 échantillons de sédiments. Les eaux apparaissent donc

plus chargées en S, Hg, Sb, Br et Co tandis que les sédiments enregistrent les tops de

concentration de tous les 40 autres éléments en dehors de Na et In qui sont présents en

quantité égale dans les deux milieux (Figure 11 et 12).

FJ (49,74%)

1 -

~

[1g]

0 12

(ID [fil [Ï]

fül Eau Sédiments

Figure 11 : Distinction des milieux de concentration selon l'axe 1

-0,5 Fl (49,74%)

0 0,5 1

Eléments Majoritaires

~ Eléments majoritaires

ans reau dans les sédiments

Figure 12 : Distinction des éléments présents dans les deux milieux


• Origine des éléments chimiques

L'axe 2 distingue les sites où les éléments de plus grandes concentrations sont d'origine

naturelle de ceux où les éléments de fortes teneurs proviennent des activités minières. Il en

ressort que l'eau de couleur ocre provenant des mines du bas-fond de Doum et ses sédiments

ainsi que les sédiments de couleur blanchâtre font l'objet d'une contamination anthropique.

On y décèle des métaux comme Cu, Zn, Pb, Hg et bien d'autres éléments tels que As, Cs, etc.

dont la forte concentration est indicatrice de pollution. Ce sont des éléments essentiellement

issus des activités humaines telles que l'orpaillage, l'industrie minière, l'électronique etc.

Les éléments présents dans la tranche blanche du graphe proviennent fort probablement des

processus de dissolution et d'accumulation naturelles. Ils caractérisent des eaux et sédiments

non ou très peu colonisés par les orpailleurs.

Fl (49,74%)

J:i,, n •• <' ;::;: ID•

3 ;· ;: •• CD - ~ <:> l1r, tri

00 .. '0 - - f"I 1~ t;a., 0 n

CD CIi CIi C CIi :, I» - C ~ CD ëii

Fl (49,74%)

•• QI C ., IV -41 C - GI ,5 ~ E •• -QI a. •• in> .. - C,.. GI U E ~ :!! ai w ,,

Figure 13 : Distinction de la nature des activités à l'origine des éléments

- -0,5 0

0,5

0,5 1

Figure 14 : Distinction de l'origine des éléments chimiques


3.2. DISCUSSION

Le pH de la rivière de Doum, au point de déversement des effluents miniers (Station 3 et 4),

est très faible (2,80 et 3,01) comparativement au pH relevé en amont de ladite rivière qui est

de 4,83 (Station 2) et au pH du lac témoin (6,06). Cela dénote de la forte acidification

occasionnée par l'orpaillage sur les eaux de surface adjacentes. Ces résultats sont en

conformité avec ceux obtenus par Butaré et Kéita en 2008 au cours de leurs travaux sur

l'évaluation environnementale de l'orpaillage en Afrique de l'ouest. Et, l' ACP faite sur les

échantillons d'eau prélevés de ce milieu a mis en évidence une forte présence de métaux

lourds et d'éléments trace métalliques dans ces effluents. Cela est également en phase avec

les résultats de Benedetto (1997) qui ont montré que l'effet immédiat de l'acidité de l'eau est

d'augmenter la mobilisation de plusieurs métaux lourds, tels que le fer, le zinc, le plomb, le

cadmium, le manganèse, et donc potentiellement leur toxicité d'après. Le pH qui joue un rôle

très important dans l'adsorption des métaux, facilite le passage de ces métaux de la phase

solide à la phase aqueuse lorsque le milieu est acide Thomton (1996). Tout ceci explique la

forte conductivité électrique mesurée aux points de déversement direct des déchets miniers

dans la rivière. Aussi, l' ACP combiné des paramètres chimiques de l'eau et des sédiments

présente de fortes teneurs en arsenic (As) au niveau des sédiments des eaux des Stations 3 et

4. Ces concentrations sont liées au déversement des terrils qui sont des sous-produits du

traitement de minerais métalliques dans ces eaux de surface. Ces résidus représentent des

déchets qui peuvent contenir des substances toxiques dangereuses telles que l'arsenic, le

plomb, le cadmium, le chrome, le nickel et le cyanure lorsque l'extraction est faite au cyanure

comme c'est le cas dans le bas-fond de Doum. Cela est en phase avec les travaux de Bamba

(2012) sur la mine d'or de Bonikro à Hiré.

Visiblement, ces fortes concentrations en arsenic justifient le flétrissement des plantes et

herbes observées dans le lit et aux abords de ces eaux (Photo 9). En effet, lorsque l'arsenic est

lié au soufre ou à l'oxygène, il est dit inorganique et apparaît plus toxique que lorsqu'il est

organique c'est-à-dire lié à l'hydrogène. Dans notre cas, la température de l'eau catalyse les

réactions d'oxydation et cela pourrait donner lieu aux deux formes de l'arsenic

Concernant la conductivité électrique, le ruisseau d' Assayèl se distingue des trois stations de

mesure du bas-fond de Doum (la rivière et ses deux points de contact avec les rejets miniers)

qui, eux aussi, se distinguent du ru (petit ruisseau) et du lac de Zégo. Dans le bas-fond de

Doum, la conductivité qui varie de 1310 à 1407 µS/cm s'explique par la présence de plusieurs

unités de traitement du minerai aurifère. Les rejets chargés de métaux sont directement


2015

déversés dans la petite rivière, conférant ainsi une conductivité électrique élevée à ce cours

d'eau après leur solubilisation. La valeur intermédiaire de conductivité du ruisseau (Station 1)

pourrait être due au fait que l'eau soit régulièrement agitée par les orpailleurs au cours du

processus de traitement du minerai. De ce fait, les métaux tels que le fer, le manganèse et

l'aluminium qui sont concentrés dans les sédiments sont remis en solution pour influencer la

conductivité du milieu. En outre, la faible conductivité mesurée dans les eaux de Zégo (265 et

268 µSiern) serait due au fait que ces eaux ne souffrent d'aucune pollution directe en métaux

conducteurs par l'activité minière artisanale. Elles enregistrent aussi un faible niveau de

minéralisation du fait de la structure géologique superficielle qui se veut latéritique dans la

localité de Hiré.

En dehors du ruisseau d' Assayè 1 qui présente un taux de sel très faible, les autres eaux de

surface étudiées enregistrent une salinité non négligeable. Les points de déversement des

produits miniers dans la rivière sont caractérisés par des taux de sel relativement plus élevés

(0,66 g/1 pour les eaux ocre et 0,69g/l pour les eaux à dépôt blanchâtre) que la rivière qui

affiche une salinité de 0,64 g/l. Cette faiblesse des teneurs en sel est montrée par la matrice

des corrélations qui révèle que le sodium n'est véritablement associé à aucun halogène et que

les autres métaux alcalins (K. et Li) ne le sont pas plus. Par ailleurs, la salinité subdivise les

eaux pareillement que la conductivité électrique car ces deux paramètres sont fortement liés

(Rodier, 1984 et Pescod, 1985).

Des faibles taux d'oxygène dissous sont enregistrés dans le petit ruisseau et le lac de Zégo

(respectivement 2, 78 et 0,97 mg/1). Ce taux varie de manière journalière et saisonnière car il

dépend de nombreux facteurs tels que la pression partielle en oxygène de l'atmosphère, la

température, la salinité, la pénétration de la lumière, l'agitation de l'eau et la disponibilité en

nutriments (IBGE, 2005). Il est donc évident que dans notre cas, les faibles concentrations en

oxygène des Stations 5 et 6 résultent de la photosynthèse observé lors du développement des

plantes aquatiques. En effet, les formes du carbone organique sont consommées et cela

entraine un réajustement du pH à la hausse comme c'est le cas ici. Et cela est en conformité

avec les résultats que Sadat et al. ont publiés en 2011 sur l'état physico-chimique des lacs de

Yamoussoukro.

En plus de la présence remarquée du plomb, de l'aluminium, de l'étain et du bismuth dans les

sédiments, il existe également des teneurs élevées de zinc, cuivre, manganèse etc. dans l'eau

de surface. Cela confirme l'impact de l'activité anthropique dans le milieu car ces métaux

lourds proviennent essentiellement des activités humaines telles que l'exploitation minière.

Ces métaux sont associés aux notions de pollution et de toxicité selon le GESAMP (1994) et

46 2015 Impact de l'exploitation minière artisanale de l'or sur les eaux de surface à Hiré (Côte d'Ivoire)

selon Yapi et al. (2014) dont les travaux d'évaluation environnementale sur les mines d'Hiré

présentent des résultats similaires. Même si la piste d'un apport complémentaire de ces

métaux par des eaux usées industrielles et pluviales n'est pas à exclure comme l'ont dit Taouil

et al. en 2012, l 'ACP combinée révèle une forte concentration de ces métaux dans les eaux et

sédiments colonisés par les orpailleurs. Et, le fait que l'eau témoin du lac de Zégo soit moins

chargée en ces métaux pollueurs confirme que leur apport massif dans les eaux du bas-fond de

Doum est du fait de l'activité minière.

Il est important de préciser que la quasi-totalité des paramètres chimiques mesurés est

beaucoup plus concentrée dans les sédiments que dans l'eau. L' ACP combiné met en

évidence le fait que seulement 5 des 47 éléments étudiés présentent une concentration plus

élevée dans l'eau que dans les sédiments. Cela est dû au fait que l'essentiel des éléments en

présence dans une eau finissent par se déposer et se concentrer dans les sédiments du fond.

Les travaux effectués par Aranguren en 2008 et par Fouquet en 2014 confirment ce fait.

Au nombre des éléments majoritaires dans l'eau, il est important de mentionner le mercure

dont la toxicité est avéré. Ce métal qui provoque des troubles sur les systèmes nerveux,

digestifs et immunitaire ainsi que sur les poumons, les reins, la peau et les yeux selon l'OMS,

provient de l'amalgamation des minerais aurifères par les orpailleurs. L'origine naturelle du

mercure dans la zone d'étude pourrait être écartée parce que sa concentration dans les

sédiments est nulle sur tous les sites étudiés alors qu'un récent rapport du PNUE (2013)

atteste que le mercure naturel provient essentiellement de la croute terrestre et des éruptions.

La commune de Hiré n'étant pas une zone volcanique, la seule provenance naturelle possible

de cet élément reste la croute terrestre. Mais, à la lumière de nos résultats qui montrent que le

sol de cette localité ne contient pas de mercure, il est possible d'affirmer une provenance

exclusivement anthropique de ce métal à partir de l'activité d'orpaillage.


2015

CONCLUSION

L'exploitation minière artisanale a de fortes conséquences sur l'environnement en général et

sur les eaux en particulier. L'eau utilisée pour le traitement est rejetée dans la nature et dans

les eaux de surface sans aucune forme de traitement. Et cela donne lieu à une forte teneur en

métaux et autres éléments chimiques dissous. Ces fortes concentrations en éléments polluants

perturbent la qualité physico-chimique de ces eaux de façon croissante au fur et à mesure que

l'on se rapproche des stations de traitement.

Les paramètres physiques tels que la conductivité électrique, le TDS, la salinité et l'oxygène

dissous sont supérieurs aux normes OMS et UE. Ces quatre paramètres essentiels permettent

de diviser les stations d'étude en trois groupes dont le plus affecté est constitué par les eaux

du bas-fond de Doum, entièrement colonisé par les orpailleurs. Le groupe le moins affecté est

constitué par les eaux de Zégo (lac et ru) qui sont des étendues d'eau beaucoup plus éloignés

des sites d'orpaillage par rapport aux autres sites étudiés. Avec une moyenne acide de 4,3 en

dehors de l'eau témoin, le pH des eaux de la zone d'étude apparait un peu mitigé avec des

extrêmes de 2,8 et 6, 13 dont les plus petites valeurs enregistrées dans le bas-fond d'orpaillage

de Doum. Au niveau des paramètres chimiques, les sédiments sont plus chargés en métaux et

autres éléments que les eaux. Ce qu'il est important de relever est que la majorité des métaux

lourds (Zn, Cu, Cd, Pb, Fe etc.) sont essentiellement de source minière.

En outre, dans une commune comme Hiré où le niveau de la nappe phréatique alimentant les

puits est en moyenne à 8,70 m de profondeur, le risque de contamination est évident si l'on

s'en tient à la taille et à la profondeur des gisements de minerais. Les très fortes

concentrations en métaux enregistrées au niveau des sédiments contribuent non seulement à

dégrader la qualité chimique de l'eau mais également à rendre le sol infertile. Des substances

comme l'arsenic qui peut s'avérer très dangereux, même en faible quantité, cohabitent avec

les cultures et le reste de la biodiversité.


2015

PERSPECTIVES ET RECOMMANDATIONS

Nos études ont révélé un impact important de l'exploitation minière artisanale sur les eaux de

surface de Hiré. Dans la perspective de nos travaux, toute la surface de la commune devra

être prise en compte. Aussi, une étude complémentaire des eaux souterraines s'impose dès

lors que certaines populations s'alimentent directement avec les eaux de puits dont la

profondeur n'atteint pas 10 mètres. Par ailleurs, il serait intéressant de faire une étude de

l'impact social de cette activité pour compléter la présente étude afin que les approches de

solutions soient plus objectives .

Ainsi, comme approches de solutions, nous proposons :

./ L'interdiction immédiate de cette activité dans les périmètres de sécurité des cours et

étendues d'eau ainsi que dans les zones fortement drainées par les eaux pluviales;

./ La relocalisation en vue d'un regroupement des orpailleurs dans une zone bien

déterminée qui réduira l'impact environnemental de cette activité;

./ La restauration des galeries et des sites de traitement abandonnés par des méthodes de

décontamination chimique ou biologique ;

./ Une réglementation de l'orpaillage dans la localité. Cela sous-entend le recensement

de tous les acteurs du secteur et l'imposition à ces acteurs d'une contribution

financière au développement de la localité et du pays ;

./ L'utilisation contrôlée des produits de traitement tels que le mercure et le cyanure ;

./ Le stockage et le conditionnement des déchets en vue d'éviter leur déversement dans

la nature.


2015

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* Anonymat, 2014. Interview accordée par le président de l'association des orpailleurs de

Hiré. 14/09/2014


ANNEXES


2015

ANNEXE 1 : PARAMETRES CHIMIQUES DES EAUX ET SEDIMENTS

Site 1 Site 2 Site 3 Site4 Site 5 Site 6

1 Eléments Eau Sédiment Eau Sédiment Eau Sédiment Eau Sédiment Eau Sédiment Eau Sédiment Ag 0,01* 0,00** 0,00 0,00 0,10 2,54 0,00 2,21 0,24 0,00 0,24 0,00

1

Al 105,28 45933,66 25,13 53024,63 5042,70 23386,22 608,11 44425,92 2,89 98044,32 2,82 73235,63 As 0,01 0,00 0,12 6,57 0,00 7,43 0,00 5,86 0,07 0,06 0,00 3,05 Au 0,00 6,93 0,00 0,00 0,78 10,03 0,05 8,32 0,00 3,28 0,00 5,26

1

B 2,18 132,68 1,79 104,68 2,13 82,14 2,20 112,26 1,82 109,22 1,94 96,01 Ba 314,80 21956,14 123,15 13019,04 60,36 11554,88 43,84 19225,30 23,47 28803,47 28,32 10193,69 Be 0,92 110,39 0,23 60,61 6,81 59,63 3,48 106,00 0,03 104,99 0,01 80,99

1 Bi 0,98 45,04 1,03 45,46 0,74 41,38 0,98 42,19 1, 13 31,82 0,95 42,54 Br 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

1

Cd 0,20 31,41 0,31 30,94 2,15 24,16 0,36 25,91 0,08 40,49 0,01 37,92 Co 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 Cr 0,16 183,57 0,09 194,88 3,73 88,07 0,65 210,06 0,00 443,52 0,00 338,42

1

Cs 1,89 91,08 1,84 95,04 1,64 88,93 1,87 87,91 1,88 86,47 1,95 90,03 Cu 0,95 196,44 18,52 158,25 1776,83 1375,23 71,41 695,16 0,35 423,05 0,40 283,74 Fe 37,73 50919,67 15,71 62573,18 767,47 33060,86 333,15 43412,08 2,22 93519,37 3,60 66626,62

1 Ga 0,06 10,51 0,04 14,34 0,37 6,67 0,09 11,42 0,40 25,68 0,34 17,55 Ge 0,08 3,61 0,00 0,00 0,03 13,44 0,00 15,27 0,00 3,47 0,00 16,46

1

Hg 0,00 0,00 0,05 0,00 2,42 0,00 0,00 0,00 0,07 0,00 0,08 0,00 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 11,79 0,00 10,46 0,00 0,00 0,01 13,59

ln 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

1

K 48,81 4046,76 20,38 444,84 68,53 588,20 24,94 645,27 19,29 628,63 17,32 437,89 Li 4,46 1097,41 1,56 268,94 9,01 245,94 13,73 753,26 0,81 721,12 0,89 665,69 Mg 1667,60 99696,57 1562,23 11239,69 3539,54 12832,00 2938,96 20269,70 598,85 27136,40 574,83 19239,16

1 Mn 36,09 4620,84 137,86 3905,02 799,39 1232,42 298,46 1557,85 18,05 20983,89 33,88 10886,93 Mo 0,01 2,07 0,01 0,00 0, 11 7,10 0,00 2,46 0,00 0,00 0,04 0,00 Na 4246,67 5635,44 5491,38 3828, 10 5931,22 2772,81 5138,93 4764,65 557,48 2395,99 548,83 2511,00

1 Nb 0,13 81,83 0,00 22,45 0,02 16,34 0,00 10,26 0,00 73,26 0,00 37,18 Ni 0,33 9,30 0,29 8,37 2,03 12,66 0,53 18,53 0,14 10,37 0,08 16,52

1

Os 0,37 44,59 0,33 49,42 0,61 35,82 0,27 45,66 0,08 61,80 0,06 56,61 p 0,00 44,03 0,00 2,98 1, 10 16,34 0,00 18,70 0,00 14,23 0,00 6,31

1/

Pb 0,03 6,23 0,00 0,00 0,27 6,45 0,02 16,79 0,04 2,96 0,03 20,67 Pd 0,43 14,61 0,49 17,38 0,00 25,16 0,00 25,77 0,04 2,25 0,04 14,75

1

Pt 0,16 0,42 0,39 6,90 0,00 4,40 0,18 2,53 0,22 0,00 0,30 12,02 Rb 0,30 31,95 0,43 19,45 0,27 22,10 0,44 19,28 0,40 25,18 0,48 21,97

Il s 0,02 1,74 0,85 0,00 36,64 20,60 5,24 5,24 0,00 0,00 0,00 0,00 Sb 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Il Sc 0,39 193,09 0,04 233,31 6,55 122,89 0,95 235,51 0,31 1067,44 0,37 796,16 Se 0,04 0,53 0,18 0, 11 0,01 0,50 0,03 1,01 0,00 0,80 0,00 8,47 Sn 0,21 0,00 0,06 0,00 0,35 6,19 0,00 6,56 0,00 0,00 0,00 0,00

11 Sr 1019, 10 20008,22 786,29 6234,64 2267,48 6200,97 2022,11 10106,59 114,27 7415,83 104,92 4963,81 Ta 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,76 0,06 0,00 Te 0,17 20,05 0,04 7,71 0,45 25,49 0,09 23,97 0,19 14,97 0,15 29,34

1 Ti 11,03 6198,30 0,01 1938,27 4,44 1159,32 0,38 854,02 0,01 5587,47 0,08 3061,20 V 0,00 7,49 0,18 27,09 0,00 0,00 0,00 11,59 0,44 177,44 0,52 95,40

1

w 0,02 3,42 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,14 0,00 0,30 0,00 Zn 0,67 127,53 532,30 1299,82 6862,52 20117,03 2553,19 5227,38 0,89 121,21 0,06 73,59 Zr 0,51 42,51 0,34 64,07 0,55 35,43 0,14 39,56 0,10 60,59 0,05 61,93

*Concentration dans l'eau: mg/l **Concentration dans les sédiments : mg/kg

ANNEXE 2 : LIMITES DE DETECTION DES MET AUX

•:• Limite de détection des métaux extractibles dans l'eau

Eléments Limite de détection Domaine d'application rapportée (me/1) (mz/l)

Ag 0,0005 0,0005 à 5,0

Al 0,005 0,005 à 50

As 0,0002 0,0002 à 5,0

Ba 0,007 0,007 à 50

Be 0,0002 0,0002 à 5,0

Bi 0,001 0,001 à 50

B 0,04 0,04 à 50

Ca 0,10 0,10à50

Cd 0,0002 0,0002 à 5,0

Co 0,0005 0,0005 à 5,0

Cr 0,0005 0,0005 à 50

Cu 0,001 0,001 à 50

Fe 0,02 0,02 à 50

K 0,1 0,1 à 50

Hg 0,00006 0,00006 à 0,100

Mg 0,05 0,05 à 50

Mn 0,0010 0,0010 à 50

Mo 0,005 0,005 à 5,0

Na 0,20 0,20 à 50

Ni 0,001 0,001 à 50

Pb 0,0010 0,0010 à 50

Sb 0,0010 0,0010 à 5,0

Se 0,0010 0,0010 à 5,0

Sn 0,005 0,005 à 5,0

Sr 0,010 0,010 à 5,0

Te 0,010 0,010 à 50

Ti 0,010 0,010 à 50

Tl 0,010 0,010 à 50

u 0,0001 0,0001 à 5,0

V 0,0005 0,0005 à 50

Zn 0,005 0,005 à 50


•!• Limite de détection des métaux extractibles dans les sédiments

Eléments Limite de détection Domaine d'application rapportée (m2:/kl!) (mz/ke)

Ag 3 3 à 1 000

Al 20 20 à 10 000

As 0,7 0,7 à 1 000

B 16 16 à 10 000

Ca 15 15 à 10 000

Cd 0,6 0,6 à 1 000

Co 2,1 2,1 à 1 000

Cr 2,6 2,6 à 10 000

Cu 4 4 à 10 000

K 200 200 à 10 000

Mg 24 24 à 10 000

Mn 9 9 à 10 000

Mo 1,5 1,5 à 1 000

Ni 2,0 2,0 à 10 000

Pb 4,0 4,0 à 10 000

Se 0,7 0,7 à 1 000

Zn 4 4 à 10 000


Ag Al As Au B Ba Be Bi li Mg Mn Mo Na Nb Ni Os Pb Pd Pt Rb Sb Sc Se Sn Sr Ta Te Ti V W Zn Zr

Ag 11 Al 0.016 1

As 0.724 0.314 1

Au 0.756 0.4S6 0.588 1

B 0.30S 0.856 0.551 0.723 1

Ba 0.244 0.882 0.337 0.637 0.924 1

Be 0.316 0.873 0.443 0.754 0.976 0.955 1

Bi 0.402 0.789 0.707 0.758 0.971 0.822 0.914 1

Br 0.121 0.220 0.205 0.176 0.294 0.267 0.251 0.301 1

Cd 0.193 0.953 0.503 0.640 0.955 0.899 0.938 0.932 0.261 1

Co 0.072 0.267 0.197 0.241 0.296 0.268 0.297 0.295 0.091 0.299 1

Cr 0.025 0.995 0.280 0.460 0.829 0.869 0.864 0.756 0.244 0.934 0.252 1

Cs 0.384 0.847 0.676 0.745 0.979 0.870 0.934 0.992 0.303 0.963 0.301 0.818 1

Cu 0.508 0.039 0.343 0.442 0.113 0.104 0.145 0.169 0.731 0.121 0.224 0.015 0.176 1

Fe 0.071 0.988 0.402 0.495 0.902 0.906 0.893 0.850 0.267 0.976 0.275 0.972 0.901 0.042 1

Ga 0.041 0.997 0.343 0.443 0.849 0.885 0.861 0.785 0.252 0.948 0.251 0.991 0.847 0.027 0.990 1

Ge 0.675 0.489 0.640 0.851 0.600 0.449 0.636 0.684 0.206 0.611 0.208 0.520 0.671 0.333 0.483 0.475 1

Hg 0.129 0.245 0.223 0.198 0.322 0.292 0.279 0.329 0.999 0.289 0.066 0.268 0.331 0.717 0.293 0.276 0.226 1

1 0.682 0.350 0.680 0.766 0.453 0.262 0.466 0.584 0.173 0.486 0.173 0.379 0.561 0.354 0.348 0.339 0.973 0.189 1

K 0.015 0.349 0.029 0.505 0.637 0.591 0.631 0.548 0.144 0.484 0.158 0.314 0.516 0.038 0.398 0.311 0.138 0.159 0.019 1

li 0.156 0.792 0.217 0.697 0.908 0.889 0.954 0.814 0.247 0.848 0.254 0.790 0.822 0.022 0.795 0.762 0.554 0.271 0.365 0.775 1

Mg 0.041 0.457 0.044 0.523 0.691 0.667 0.703 0.587 0.151 0.564 0.184 0.429 0.567 0.041 0.492 0.417 0.186 0.168 0.014 0.990 0.842 1

Mn 0.209 0.898 0.037 0.213 0.580 0.733 0.642 0.467 0.146 0.753 0.185 0.910 0.563 0.021 0.850 0.897 0.251 0.163 0.122 0.184 0.591 0.308 1

Mo 0.863 0.042 0.642 0.821 0.385 0.298 0.354 0.485 0.130 0.280 0.146 0.024 0.463 0.525 0.131 0.057 0.579 0.144 0.586 0.279 0.238 0.234 0.147 1

Na 0.054 0.092 0.039 0.075 0.077 0.046 0.094 0.042 0.380 0.037 0.516 0.119 0.005 0.272 0.086 0.130 0.078 0.356 0.126 0.307 0.151 0.292 0.198 0.017 1

Nb 0.147 0.804 0.020 0.456 0.793 0.857 0.815 0.669 0.216 0.806 0.216 0.784 0.710 0.052 0.814 0.783 0.227 0.236 0.048 0.770 0.866 0.839 0.763 0.108 0.048 1

Ni 0.554 0.764 0.691 0.837 0.872 0.754 0.886 0.902 0.208 0.864 0.295 0.768 0.904 0.297 0.776 0.754 0.895 0.236 0.802 0.336 0.780 0.401 0.473 0.482 0.021 0.507 1

Os 0.232 0.952 0.542 0.640 0.959 0.904 0.942 0.938 0.289 0.996 0.295 0.934 0.968 0.105 0.975 0.950 0.628 0.317 0.501 0.447 0.841 0.527 0.735 0.277 0.043 0.769 0.884 1

P 0.280 0.466 0.163 0.741 0.763 0.749 0.788 0.680 0.180 0.610 0.206 0.444 0.664 0.131 0.513 0.438 0.380 0.199 0.208 0.937 0.866 0.944 0.272 0.494 0.262 0.780 0.558 0.588 1

Pb 0.418 0.548 0.455 0.715 0.609 0.447 0.663 0.653 0.185 0.623 0.195 0.586 0.631 0.154 0.512 0.515 0.930 0.203 0.872 0.223 0.656 0.289 0.308 0.286 0.010 0.303 0.870 0.638 0.391 1

Pd 0.732 0.449 0.890 0.838 0.775 0.564 0.711 0.875 0.255 0.668 0.254 0.423 0.833 0.317 0.527 0.452 0.787 0.279 0.748 0.370 0.582 0.365 0.056 0.717 0.092 0.282 0.862 0.694 0.558 0.672 1

Pt 0.124 0.495 0.622 0.333 0.475 0.187 0.382 0.623 0.192 0.586 0.174 0.484 0.594 0.039 0.507 0.482 0.648 0.208 0.709 0.038 0.287 0.001 0.258 0.129 0.170 0.149 0.637 0.587 0.007 0.676 0.578 1

Rb 0.288 0.840 0.490 0.760 0.980 0.914 0.957 0.952 0.294 0.951 0.291 0.812 0.964 0.141 0.889 0.830 0.593 0.322 0.452 0.693 0.906 0.744 0.608 0.454 0.045 0.852 0.834 0.939 0.809 0.576 0.736 0.453 1

S 0.319 0.245 0.130 0.187 0.173 0.185 0.150 0.114 0.855 0.174 0.163 0.273 0.123 0.938 0.247 0.263 0.070 0.847 0.129 0.113 0.223 0.142 0.240 0.370 0.357 0.241 0.014 0.200 0.034 0.081 0.068 0.118 0.135 1

Sb 0.154 0.261 0.204 0.237 0.294 0.267 0.274 0.298 0.091 0.294 0.091 0.250 0.301 0.186 0.272 0.262 0.208 0.099 0.173 0.156 0.243 0.158 0.171 0.146 0.248 0.216 0.277 0.293 0.206 0.196 0.255 0.177 0.290 0.017 1

Sc 0.099 0.932 0.104 0.313 0.635 0.726 0.694 0.557 0.193 0.812 0.199 0.953 0.640 0.005 0.881 0.929 0.438 0.212 0.324 0.135 0.629 0.263 0.972 0.093 0.228 0.707 0.617 0.802 0.254 0.500 0.196 0.436 0.646 0.257 0.198 1

Se 0.071 0.508 0.175 0.309 0.347 0.168 0.366 0.411 0.127 0.503 0.129 0.542 0.404 0.038 0.445 0.468 0.664 0.138 0.676 0.019 0.394 0.097 0.429 0.079 0.171 0.264 0.565 0.487 0.043 0.795 0.282 0.820 0.361 0.172 0.125 0.592 1

Sn 0.988 0.060 0.728 0.766 0.348 0.289 0.369 0.432 0.098 0.228 0.143 0.071 0.413 0.512 0.108 0.081 0.698 0.111 0.690 0.004 0.213 0.014 0.185 0.821 0.056 0.127 0.603 0.271 0.304 0.469 0.756 0.130 0.313 0.314 0.143 0.069 0.051 1

Sr 0.196 0.562 0.234 0.677 0.843 0.796 0.846 0.763 0.157 0.695 0.276 0.529 0.743 0.100 0.611 0.533 0.362 0.181 0.185 0.928 0.906 0.944 0.317 0.380 0.347 0.803 0.613 0.680 0.967 0.417 0.603 0.103 0.854 0.069 0.170 0.309 0.089 0.243 1

Ta 0.1S6 0.642 0.202 0.028 0.307 0.609 0.398 0.151 0.093 0.448 0.093 0.659 0.272 0.001 0.598 0.666 0.047 0.101 0.177 0.010 0.323 0.115 0.863 0.149 0.221 0.567 0.167 0.442 0.130 0.070 0.192 0.196 0.333 0.166 0.093 0.758 0.02S 0.146 0.122 1

Te 0.539 0.708 0.609 0.910 0.846 0.715 0.858 0.886 0.262 0.843 0.269 0.714 0.882 0.281 0.727 0.691 0.913 0.287 0.830 0.454 0.795 0.508 0.456 0.590 0.027 0.579 0.954 0.842 0.651 0.864 0.835 0.630 0.864 0.011 0.272 0.589 0.615 0.562 0.654 0.122 1

Ti 0.157 0.821 0.004 0.449 0.804 0.860 0.823 0.684 0.220 0.822 0.220 0.801 0.724 0.061 0.831 0.800 0.237 0.240 0.060 0.761 0.871 0.832 0.772 0.090 0.045 0.999 0.522 0.786 0.768 0.320 0.292 0.182 0.859 0.254 0.220 0.721 0.290 0.135 0.800 0.561 0.588 1

V 0.213 0.859 0.039 0.136 0.489 0.648 0.556 0.387 0.153 0.687 0.151 0.881 0.488 0.049 0.800 0.864 0.249 0.168 0.141 0.025 0.488 0.154 0.986 0.212 0.265 0.648 0.437 0.677 0.124 0.305 0.001 0.279 0.503 0.264 0.153 0.973 0.458 0.189 0.172 0.866 0.399 0.659 1

W 0.166 0.125 0.234 0.307 0.408 0.370 0.402 0.313 0.104 0.245 0.059 0.094 0.270 0.150 0.167 0.084 0.065 0.109 0.198 0.958 0.601 0.927 0.021 0.144 0.267 0.638 0.084 0.201 0.824 0.052 0.155 0.182 0.475 0.138 0.104 0.053 0.076 0.163 0.792 0.104 0.229 0.625 0.132 1

Zn 0.804 0.105 0.617 0.602 0.123 0.051 0.092 0.256 0.204 0.085 0.166 0.128 0.245 0.761 0.036 0.087 0.451 0.192 0.523 0.063 0.081 0.107 0.220 0.888 0.073 0.164 0.312 0.081 0.150 0.126 0.535 0.115 0.182 0.675 0.028 0.174 0.127 0.761 0.061 0.163 0.372 0.180 0.245 0.183 1

Zr 0.150 0.936 0.571 0.540 0.928 0.839 0.879 0.928 0.283 0.981 0.288 0.908 0.953 0.064 0.968 0.937 0.560 0.310 0.458 0.392 0.764 0.466 0.711 0.212 0.063 0.726 0.832 0.984 0.496 0.577 0.671 0.663 0.903 0.220 0.288 0.779 0.499 0.185 0.614 0.394 0.781 0.748 0.660 0.155 0.047 1

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