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REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO UNIVERSITE DE LUBUMBASHI B.P 1825 LUBUMASHI FA

REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO UNIVERSITE DE LUBUMBASHI B.P 1825 LUBUMASHI FACULTE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE INDUSTRIELLE TRAITEMENT DES SOLS POLLUES : Cas du quartier Kachoma situé dans la cité de Kipushi Présenter par GROUPE 1 Dirigé par : Prof Jean-Noël MPUTU KANYINDA Promotion : Master 2 Chimie Industrielle Option : Procédés Industriels et Environnement ANNEE ACADEMIQUE 2021-2022 LISTE DES MEMBRES DU GROUPE 1. ILUNGA MUTOMBO Jourdain 2. MPIANA KIBWELA Nathan 3. NGOIE MUBIDI Israël 4. SUAKA TULEKANGANE Nathan 5. TSHIDIBI MUYOMBO Rebecca 6. YUMBA MANDE David I REMERCIEMENTS Qu’il nous soit permis, de nous débarrasser de cette noble tâche de remerciements, de prime nous exprimons nos sentiments de gratitude à l’endroit du professeur Docteur Ingénieur Jean- Noël MPUTU pour avoir initié ce travail. D’une part, ce travail a ajouté un plus à notre bagage scientifique, d’autre part il nous a permis de nous familiariser avec le quartier Kachoma situé dans la cité frontalière de Kipushi. Nous pensons au Master Marck KAHILU avec qui nous avons eu à échanger pendant de long moment sur les méthodes de remédiations de dépollution des sols, certes il a toujours été présent pour répondre à nos préoccupations malgré son emploi du temps, pour cela nous réitérons nos sentiments de gratitudes et de reconnaissance à son endroit. Merci à tous ceux qui d’une manière ou d’une autre, directement ou indirectement ont contribué à la réalisation de ce travail. II Table des matières REMERCIEMENTS .........................................................................................................................I LISTE DES FIGURES .................................................................................................................... III LISTE DES TABLEAUX ............................................................................................................... IV INTRODUCTION ............................................................................................................................ 1 CHAPITRE 1 : MISE EN CONTEXTE DU PROBLEME ............................................................. 2 1.1 Description du site ............................................................................................................. 2 1.2 Localisation du site ............................................................................................................ 2 1.3 Historique et origine de la pollution du quartier Kachoma ................................................... 2 1.4 Hydrogéologie.......................................................................................................................... 3 CHAPITRE 2 : ANALYSE DES DONNEES METEOROLOGIQUES ......................................... 4 CHAPITRE 3 : ESSAI DE REMEDIATION DU SITE .................................................................. 8 3.1 Caractérisation du sol du site.................................................................................................. 8 3.1.1 Echantillonnage ................................................................................................................ 8 3.1.2 Prélèvement des échantillons des sols .............................................................................. 8 3.1.3 Analyse chimique des sols................................................................................................. 9 3.1.4 Analyse physico-chimique des sols ................................................................................. 12 3.2 Proposition de quelques techniques de remédiation des sols du quartier Kachoma ........... 13 3.2.1 Elimination de la source potentielle de pollution ........................................................... 13 CONCLUSION ............................................................................................................................... 15 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ....................................................................................... 16 III LISTE DES FIGURES Figure 1 : Vitesse moyenne du vent de Kipushi ........................................................................... 5 Figure 2 : Variation de l’évapotranspiration potentielle mensuelle et les températures (Kahilu et al., 2020) ...................................................................................................................................... 7 Figure 3 : Teneur des ETM dans le sol du quartier Kachoma .................................................... 11 Figure 4 : Résultats de l'analyse physico-chimique .................................................................... 12 IV LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Résultats des analyses des éléments traces métalliques contenu dans les sols du quartier KACHOMA .................................................................................................................... 10 Tableau 2 : Teneurs limites en éléments traces métalliques dans les sols français .................. 10 Tableau 3: Résultats des analyses physico-chimiques des sols du quartier KACHOMA ........ 12 Tableau 4: Cout estimatif de la phytoextraction ......................................................................... 14 1 INTRODUCTION Le problème des sols pollués par les métaux lourds est la conséquence d’un passé, et trop souvent encore d’un présent industriel, peu soucieux des rejets d’éléments toxiques dans les sols, rendant de nombreux sites potentiellement pollués et dangereux pour la santé publique et animale. Il existe plusieurs technologies de dépollution des sols pollués par les métaux lourds, néanmoins toutes ne sont pas applicables dans toutes les conditions. Une étude est donc nécessaire pour déterminer la meilleure technologie pour les sols pollués. Le contexte économique est à prendre en considération, dans ce cas, afin de trouver des solutions innovatrices à la problématique de la pollution des sols par les métaux lourds. C’est ainsi qu’il nous a été demandé dans le cadre du cours de Techniques de Remédiation des Pollutions dispensé par le prof Jean-Noël, d’effectuer un travail bibliographique sur la pollution des sols. Et dans le cadre de ce travail, nous avons fait le choix du quartier Kachoma situé dans la cité frontalière de Kipushi aux alentours de la digue 1 de Kipushi. L’objectif de ce travail bibliographique, consiste donc à récolter un ensemble d’informations relatives au dit quartier et faire une analyse chimique et physico-chimiques élémentaires des sols du quartier Kachoma. Pour atteindre cette objectif, l’approche méthodologique a consisté à une revue bibliographique et webographique. Des sondages, enquêtes, interview, observations et une descente sur le site ont été menés afin de palper la réalité sur terrain. Hormis l’introduction et la conclusion, ce travail est composé de trois chapitres. Le premier présente une mise en contexte du problème de pollution lié à ce site. Le deuxième chapitre présente une analyse des données météorologiques de la cité qui environne le site. Le troisième chapitre propose des techniques de réhabilitation du site. 2 CHAPITRE 1 : MISE EN CONTEXTE DU PROBLEME 1.1 Description du site Le quartier Kachoma est situé aux alentours de la digue 1 de Kipushi. Suite à sa position géographique, ce dernier est exposé au vent provenant de la digue 1 qui emporte au passage les polluants par diffusion en terminant leur course dans ce quartier. Alors notre étude se justifie par le fait que le sol de ce quartier comprend une couche superficielle des poussières provenant de la digue 1 de Kipushi. 1.2 Localisation du site La cité frontalière de Kipushi est située à environ 30 km de Lubumbashi et elle contient les quartiers suivants : ✓ Quartier kamarenge ✓ Quartier Kalubamba ✓ Quartier Mungoti ✓ Quartier Kachoma ✓ quarter kamarenge Bloc Mayilamene Le quartier Kachoma composé essentiellement de cinq cellules ou blocs : LEO bloc1, bloc2, OUA 1 asphalté, OUA 2 non asphaltée et bloc 5 ans. 1.3 Historique et origine de la pollution du quartier Kachoma L’exploitation des mines et le traitement des minerais dans notre pays, la République Démocratique du Congo, engendrent la production de divers types de rejets qui, malheureusement, ne sont pas gérés de façon rationnelle et sécuritaire afin de protéger l’environnement (KITOBO, 2009). Le gisement polymétallique de Kipushi qui contient des sulfures de cuivre et de zinc est en exploitation depuis 1926. Les métaux accompagnateurs comme le plomb, l’argent, l’or et le germanium n’ont jamais été récupérés. Le début de l’exploitation a été réalisé en mine à ciel ouvert. Jusqu’en 1935, seul le minerai oxydé que l’on retrouve dans les premiers 30 à 40 mètres de profondeur était exploité et envoyé à Lubumbashi. Un concentrateur fut alors construit pour augmenter les teneurs plus faibles du minerai sulfuré qu’on trouve sous la zone oxydée. Ce fut dès lors le début de la production et un peu plus tard du stockage des rejets de concentration. La mine à ciel ouvert arrêtée depuis longtemps a servi, au début, de bassin d’entreposage des rejets du concentrateur jusqu’à ce que des problèmes sérieux d’infiltration se firent sentir dans 3 les galeries de la mine souterraine (difficultés d’exhaure avec l’augmentation de la capacité du concentrateur) et aussi on envisageait un stockage de ces rejets dans l’espoir d’une récupération future des métaux résiduels (Kahilu et al., 2020). Dans cette petite cité minière de Kipushi, on y trouvait donc deux concentrateurs : l’Ancien Concentrateur de Kipushi (ACK) de la Gécamines et celui de la Compagnie Minière du Sud Katanga (CMSK) anciennement appelé NCK (Nouveau Concentrateur de Kipushi). Cependant, les rejets de la Digue 1 de Kipushi ont été générés principalement par l’Ancien Concentrateur de Kipushi (A.C.K). Et le vent provenant de la digue 1 de Kipushi se dirige vers le quartier Kachoma, l’un de facteur à l’origine de la pollution du dit quartier. 1.4 Hydrogéologie L’aquifère de Kipushi est vaste et les venues importantes d’eaux proviennent de la brèche axiale du Roan à l’emplacement de la nouvelle station de pompage de Kipushi. Cet endroit, autrefois marécageux, constitue la principale résurgence de la rivière aujourd’hui à sec à cause du rabattement de la nappe. Des études ont confirmé l’existence d’une liaison entre la nappe de la brèche axiale du Roan et les cassures aquifères de la mine. Les eaux de la nappe coulent vers la mine en passant par les schistes fracturés du Mwansha, le grand conglomérat et le calcaire de Kakontwe. Cet écoulement est rapide suite à l’exhaure dans la mine et l’existence d’importants réseaux de cassures observées dans les diverses formations géologiques et des voies karstiques au sein du calcaire de Kakontwe (TSHIBANDA, 2012). 4 CHAPITRE 2 : ANALYSE DES DONNEES METEOROLOGIQUES La dispersion des polluants émis dépend en priorité des conditions météorologiques. Cette dispersion s’effectue essentiellement dans les compartiments de l’environnement. Dans la cité de Kipushi, la dispersion des polluants est également conditionnée par différents facteurs. Les facteurs météorologiques qui interviennent soit directement, soit indirectement dans le transport et la dispersion des polluants sont (HADJILA, 2016) : ✓ La température ; ✓ Les précipitations ; ✓ L’humidité. Ces paramètres météorologiques peuvent influencer la présence ou non des polluants dans un prélèvement effectué dans le compartiment de l’environnement (eau, air, sol et biodiversité). Le climat de Kipushi est de type Cwa6 dans la classification de Köppen : tempéré chaud avec hiver sec et été chaud. La température moyenne annuelle est de 20 °C, avec uploads/Geographie/ tp-remediation-fini.pdf