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LJ',IVEHSITE NANGUIABROGO
Ministère de l'Enseignement Supérieur
et de la Recherche Scientifique
N° de série:
MEMOIRE POUR L'OBTENTION DU DIPLÔME DE MASTER 2
EN SCIENCES ET GESTION DE L'ENVIRONNEMENT
VP<R.-:SGP, Sciences et Gestion de l'Environnement
Option:
Écologie et Aménagement des Écosystèmes Aquatique
N° du candidat: 0208029884
Nom : EMMANUEL
Prénoms : COULIBAL Y
Laboratoire : Environnement et Biologie
Aquatique (LEDA)
THÈME:
DIAGNOSTIC ET CARTOGRAPIDE DES
RISQUES ENVIRONNEMENTAUX LIÉS
AUX EXPLOITATIONS MINIÈRES
ARTISANALES EN CÔTE D'IVOIRE :
CAS D'AN GO VIA, KOKUMBO, HIRÉ ET
AGBAOU.
JURY:
Président: Prof BAMBA Yacouba, Maître de conférences, Université Nangui Abrogoua.
Superviseur Scientifique Prof COULIBAL Y Lucina, Professeur Titulaire, Université Nangui Abrogoua.
Encadreur Scientifique: Dr AKPO Kouakou Sylvain, Assistant, Université Nangui Abrogoua.
Examinateur : Dr SANGARE Orissa, Assistant, Université Nangui Abrogoua.
Date de soutenance publique : 09 Décembre 2016.
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
TABLE DES MATIERES
DEDICACE 1
REMERC.IEMENTS II
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS m
LISTE DES FIGURES IV
LISTE DES TABLEAUX V
INTRODUCTION 1
CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 3
1.1. CADRE D'ETUDE 3
1.1.1. Situation géographique et hydrographie de la zone d'étude 3
1.1.2. Climat et pluviométrie 4
1.1.3. Géologie, hydrogéologie et Pédologie 5
1.1.4. Relief et végétation 6
1.2. EXPLOITATION MINIERE ARTISANALE DE L'OR EN CÔTE D'IVOIRE 7
1.2. l. Notions d'exploitation minière artisanale 7
1.2.2. Statistique de la production minière en Côte d'Ivoire 8
1.2.3. Historique de l'artisanat minier de l'or en Côte d'Ivoire 8
1.2.4. Processus de l'extraction artisanale de l'or 9
1.2.4.1. Prospection ou identification du site 10
1.2.4.2. Creusage ou fonçage 10
1.2.4.3. Test du minerai 11
1.2.4.4. Concassage 11
1.2.4.5. Broyage 11
1.2.4.6. Récupération de l'or 11
2. CARTOGRAPHIE DES RISQUES ENVIRONNEMENTAUX 12
IËmmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 20 l 5-2016;SGE-UNA!
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokurnbo, Hiré, et Agbaou
2.1. Définition de la cartographie 12
2.2. Méthodes et modèles cartographiques de la pollution du sol et des ressources en
eau 12
2.2.1. Méthodes de cartographie 12
2.2.2. Cartographie par Analyse Multicritère des sols (AMS) potentiellement pollués .. 13
2.3. Aperçu de quelques modèles cartograpbiques 14
2.3.1. Modèle d'évolution des terrains « SIBERIA » 14
2.3.2. Modèle LEAM 15
2.3.3. Modèle USLE 15
CHAPITRE 2 : APPROCHES METHODOLOGIQUES 16
2.1. Matériel technique 16
2.1.1. Matériel de terrain 16
2.1.2. Données cartographiques 16
2.1.3. Données images 16
2.1.4. Données alphanumériques 17
2.2. Identification des risques environnementaux sur les sites d'orpaillage étudies ... 17
2.3. Traitement des données 17
2.4. Analyse multicritère spatiale de la sensibilité des milieux aquatiques 17
2.4.1. Indicateur Pente a 18
2.4.2. Indicateur Distance aux cours d'eau 18
2.4.3. Indicateur Pédologie 19
2.4.4. Couverture du sol 20
2.4.5. Indicateur Pluviométrie 21
2.5. Spatialisation des concentrations en ETM des eaux de surface de la zone d'étude
············································································································································· 21
CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION 23
3.1. RESULTATS 23
3 .1.1. Risques environnementaux observés sur les sites d'orpaillage étudiés 23
!Emmanuel Coulfüaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.1.1. Risques liés à l'étape de prospection : 23
3 .1.1.2. Risques liés au fonçage des puits et au lavage alluvionnaire 24
3.1.1.3. Risques liés au concassage et au broyage 25
3. 1. 1 .4. Risques liés à la récupération au mercure 27
3.1.1.5. Risques liés à la récupération au cyanure 27
3.1.2. Cartes de la sensibilité des eaux de surface aux pressions polluantes des activités
d'orpaillage des zones étudiées 28
3 .1.2.1. Sensibilité liée au degré de pente 28
3.1.2.2. Sensibilité liée à la proximité au cours d'eau 29
3.1.2.4. Sensibilité liée à la couverture du sol.. 31
3.1.2.5. Sensibilité liée à la pluviométrie 32
3.1.2.6. Sensibilité des eaux de surface à la pollution par les activités d'orpaillage 33
3 .1.3. Cartes de la distribution spatiale des concentrations des ETM dans les eaux de
surface de la zone d'étude 34
3.1.3.1. Mercure (Hg) 34
3.1.3.2. Arsenic (As) 35
3.1.3.3. Cuivre (Cu) 36
3.1.3.4. Zinc (Zn) 37
3.2. DISCUSSION 38
CONCLUSION 41
RECOMM:ANDATIONS 42
REFERENCES BIBLIOGRAPIDQUES 43
RESUME 51
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNA!
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
DEDICACE
Ji fa mémoire de mon pèrejeuSO:NOV COVLIŒ}lL<Y, ma mère feue <J{flCJ{!EL
}lLjf.ŒJ et mon frère aîné feu }lLjf.ŒI Josliua <M.ojoforunso qui auraient été
certainement Ces plus heureux; en ce moment exceptionnel de ma vie.
Ji mes neoeux; }lLjf.ŒI Israel-Elie, (J{acfie{ et Œ.{isa6etli qui représentent une
source de motivation pour moi.
Ji toute fa famille }lLjf.ŒI.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNA! 1
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
REMERCIEMENTS
Je rends grâce à Dieu à travers notre Seigneur Jésus-Christ pour m'avoir soutenu
spirituellement, physiquement et moralement au cours de ce travail.
J'exprime également ma profonde gratitude aux personnes dont le soutien, la
disponibilité, la compréhension et les conseils ont contribué à l'élaboration de ce mémoire.
Qu'il me soit permis de remercier:
Professeur COULIBAL Y Lacina, Responsable de l'Unité de Recherche en
Biotechnologie et Ingénierie de l'Environnement de l'Université Nangui Abrogoua qui m'a
fait l'honneur en acceptant de m'encadrer et m'initier à la recherche. Sa confiance, sa
disponibilité, son dévouement, son humilité, ses conseils, son apport scientifique et
matériel ont été essentiel dans l'élaboration de ce mémoire. Je lui exprime mon admiration
et lui témoigne mon indéfectible attachement ;
Professeur GONE Droh, Doyen de l'UFR SGE, à qui j'exprime mon infinie
gratitude; Docteur AKPO K. Sylvain, pour son encadrement technique, son apport
scientifique, ses critiques et ses conseils pour l'élaboration de ce travail ;
Docteurs OUATTARA P. Jean-Marie, KONE Tiangoua, Mangoua-Allaly A. Lydie,
AMA-CAUPHYS A. Béatrice, COULIBAL Y Sandotin, MES SOU Aman, et SAN GARE
Drissa de l'Unité de Recherche en Biotechnologie et Ingénierie de l'Environnement, pour
leurs disponibilités, conseils et leurs suggestions qui ont permis à l'amélioration de ce
travail; Mes aînés Doctorants, EBA Mian Germain, ZAHUI Franck Michaël
COULIBAL Y Sinaly, KOFFI née KOUA Alice, ADOUKO Baka Jean et COULIBAL Y
Yoh pour le grand intérêt accordé à ce travail et leur souci d'y voir ressortir la cohérence et
la démarche scientifique. Je garderai un souvenir fort sympathique de nos échanges.
Recevez ici mes plus vifs remerciements.
Je voudrais remercier également mes amis KOUASSI Armel Térence, OUSSOU K.
Léon et WONI Lassina, pour leur humilité, conseils, encouragements et leurs soutiens
moraux. Qu'ils reçoivent toute mon affection.
À tous mes amis étudiants de la promotion 2015-2016 de Master 2 en Ecologie et
Aménagement des Ecosystèmes aquatique de l'UFR SGE de l'UNA pour leur franche
collaboration, leur bonne humeur et leurs encouragements. Trouvez ici l'expression de ma
reconnaissance.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et lngénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 11
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokurnbo, Hiré, et Agbaou
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
BCEAO
BNEID
CNTIG
EPA
ETM
GPS
IDW
IFEN
LEAM
ONUDI
PCSM
PIB
RUSLE
SGE
SODEMI
: Banque Centrale des États de l'Afrique de l'Ouest
: Bureau National d'Étude Techniques et de Développement
: Comité National de Télédétection et d'informations Géographiques
: Environmental Protection Agency
: Eléments Traces Métalliques
: Global Positioning System (système de positionnement global)
: Inverse Distance Weighted
: Institut Français de l'Environnement
: Land Erodibility Assessment Methodology
: Organisation des Nations-Unies pour le Développement Industriel
: Point Count System Models Parametric system assessment
: Produit Intérieur Brut
: Revised Universal Soil Loss Equation
: Science et Gestion de l'Environnement
: Société de Développement Minier
STRM : Shuttle Radar Topographie Mission
UFR : Unité de Formation et de Recherche
UNA : Université Nangui Abrogoua
USLE : Universal Soil Loss Equation
UTM : Universal Transverse Mercator
WGS : World Geodesic System
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et ingénierie Environnementale, 201 S-20 l 6;SGE-UNAj 111
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Présentation des zones d'étude .4
Figure 2: Carte géologique des zones d'étude 6
Figure 3: Modèle Numérique de Terrain des zones d'étude 7
Figure 4: Schéma du principe de l'orpaillage 10
Figure 5: Illustration de la dégradation du sol et de la flore due à la prospection du site dans
la zone de Kokumbo 23
Figure 6: Impacts sur le sol et les eaux de surface dus au fonçage: ouverture de trous (A),
monticule de minerai stérile (B), puits filonien (C), envasement des rivières (D) 24
Figure 7: Illustration de la destruction des espaces agricoles par l'orpaillage: assèchement
des pieds de cacaoyer (A et B), bafonds rizicoles (C et D) 25
Figure 8: lllustration de l'exposition du personnel et du sol à Angovia: émission de
poussière (A), déversement d'huile de vidange (B), nuisance sonore (C) 26
Figure 9: Envasement des cours d'eau 26
Figure 10: Amalgamation et brûlage de l'or 27
Figure 11: bassin de cyanuration (A) et bidons de produits chimiques utilisés (B) 27
Figure 12: Carte de l'indicateur pente 28
Figure 13: Carte de l'indicateur de proximité au cours d'eau 29
Figure 14: Carte de l'indicateur pédologie de la zone 30
Figure 15: Carte de la couverture végétale du sol 31
Figure 16: Carte de l'indicateur pluviométrique 32
Figure 17: Carte de sensibilité des eaux de surface à la pollution 33
Figure 18: Carte de distribution spatiale du mercure 34
Figure 19: Carte de la distribution spatiale de l'arsenic 35
Figure 20: Carte de la distribution spatiale du cuivre 36
Figure 21: Carte de la distribution spatiale du zinc 37
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNA) IV
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokurnbo, Hiré, et Agbaou
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I: Codification de l'indicateur pente a. 18
Tableau II: Codification de l'indicateur de proximité au réseau hydrographique 19
Tableau III: Codification de l'indicateur pédologie 20
Tableau IV: Type d'occupation du sol. 20
Tableau V: Codification de l'indicateur pluviométrie 21
Tableau VI: Proportion de la distribution des concentrations moyenne des ETM sur les
sites 22
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj V
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
INTRODUCTION
L'économie de la Côte d'Ivoire repose essentiellement sur l'agriculture. Cependant,
depuis la chute des coûts des matières premières agricoles des années 80 (Soro, 2011), le
gouvernement ivoirien a voulu faire de l'industrie extractive le second pilier de son
économie. Ainsi, dès 1990, les activités minières connaissent un essor fulgurant
notamment avec la découverte de plusieurs gisements d'or dont certains sont actuellement
en exploitation et avoisine les 0,7 % du PIB (Yapi et al., 2014). En effet, l'orpaillage
produit en Côte d'Ivoire représentait 20 à 30 % de la production mondiale estimée entre
500 et 800 tonnes en 2005 (ONUDI, 2009). Selon les données du Ministère de l'Industrie
et des Mines du pays, la prolifération des sites d'orpaillage touche 24 régions sur les 31 que
compte le pays avec plus de 500 000 personnes concernées (Goh, 2016). De plus en plus
l'activité de l'or s'accentue, attirant de nombreux individus de tous horizons.
Cependant, force est de noter que l'exploitation des ressources minérales, par
essence non renouvelables, peut paraître contradictoire avec le concept de développement
durable (Jacques et al., 2005). En effet, il est utopique de ne pas compromettre les besoins
des générations futures en exploitant des ressources naturelles de façon irréversible. Si
l'exploitation artisanale, au regard du fort engouement qu'elle suscite, peut paraître comme
une activité lucrative, elle présente cependant de nombreux impacts négatifs, tant au niveau
social que biophysique (Goh, 2016). Cette réalité a été mise en évidence par plusieurs
travaux scientifiques (Taylor et al., 2004 ; Ouedraogo,2006 ; Andriamasinoro et
Angel,2012). Au Burkina-Faso par exemple, l'exploitation artisanale de l'or s'accompagne
en général d'ouverture de tranchées, de puits, du grattage et du retournement des sols. avec
pour corolaire la fragilisation des sols et la destruction progressive des terres arables
(Maradan et al., 2011). De même, au Mali le manque d'hygiène et l'exposition aux
poussières et à l'humidité dans les trous exposent les orpailleurs à toutes sortes de
maladies. En outre, l'utilisation de substances chimiques (mercure, cyanure, acides
chlorhydriques et sulfuriques) et autre déchets solides non biodégradables, peut réduire la
fertilité des sols et la qualité des ressources en eau (Wandan, 2015). Par ailleurs. les
risques de pollutions de l'environnement liés aux flux des produits chimiques utilisés lors
du processus d'extraction sont rarement évoqués dans les études antérieures.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 1
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Alors que, ces études sont importantes pour la maîtrise de la pollution des ressources en
eau et la gestion durable des sols.
Pour ce faire, 1 'utilisation des informations spatiales et numériques par le moyen de
la cartographie pourrait être un outil de prise de décisions dans la gestion des risques
environnementaux dus aux exploitations minières (Kaminska et al., 2004 ; !FEN, 2012).
Ainsi, ce travail vise à contribuer à combler l'insuffisance d'informations scientifiques et
attirer l'attention des décideurs et de la population sur les dangers que peuvent engendrer
les activités d'orpaillage sur l'environnement. L'objectif principal de cette étude est
d'évaluer les risques environnementaux dus aux activités d'orpaillage des sites miniers
artisanaux des localités d' Angovia, Kokumbo, Hiré et Agbaou. De façon spécifique, il
s'agit de :
(i) réaliser un diagnostic des activités d'orpaillage dans les localités étudiées afin
de présenter les risques environnementaux associés;
(ii) établir la carte de sensibilité des eaux de surface aux pressions polluantes des
activités d'orpaillage des zones étudiées;
(iii) établir la distribution spatiale des concentrations en ETM des eaux de surface
des sites d'orpaillage étudiés.
Le travail est organisé en trois chapitres. Le premier chapitre aborde la synthèse
bibliographique concernant la description de la zone d'étude, la généralité sur
l'exploitation minière, les qualités des produits utilisés dans l'extraction du minerai et leurs
dangers sur 1 'environnement naturel. Le second chapitre expose l'approche
méthodologique utilisée pour réaliser ce travail. Les résultats sont présentés et discutés
dans le troisième chapitre. Une conclusion et des perspectives de recherches mettent fin à
la rédaction de ce mémoire.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnemeata.le, 2015-2016;SGE-UNA! 2
CJ{Jf <Pirf<i{P, I:
srr-m!JIPSP, "
ŒIŒLIOÇj(JU{(J!J{IQVŒ
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPIDQUE
1.1. CADRE D'ETUDE
1.1.1. Situation géographique et hydrographie de la zone d'étude
La présente étude concerne les sous-préfectures de Hiré et Kokwnbo, et les villages
d' Agbaou et Angovia situés respectivement dans les sous-préfectures de Didoko et
Bégbessou (Figure 1). Ces localités sont repérées dans le sud central de la Côte d'Ivoire
entre les longitudes 5° et 5°40'Nord et les latitudes 5°56'30"et 7°08'30"0uest. En outre,
les sites d'orpaillage visités sont également représentés sur la figure 1.
Par ailleurs, un fort réseau hydrographique se développe autour des différentes
zones d'études (Figure 1). Hiré et Agbaou sont drainées par une multitude de cours d'eau
dont 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). La zone Ouest de
Kokumbo est drainée par le fleuve Bandama qui passe près du village de Kimoukro tandis
que les eaux de sa partie Est s'écoulent en direction de la rivière Kan (Zro Bi et al., 2012).
Angovia est traversée à son extrémité Ouest par le Bandama Blanc sur lequel est construit
le barrage hydroélectrique de Kossou créant le lac de Kossou. Le Bandama Rouge
(Marahoué) draine le département de Bouaflé auquel appartient le village d' Angovia dans
le sens Nord-Sud en formant avec le Bandama Blanc un confluent au niveau du village de
Bozi.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 3
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
4'0'0"0
Légende 0 Sous-préfecture • Village, zone d'étude
Sites d'orpaillage visités -- hydrographie D Limite sous-préfecture D Limite sous-préfecture,
zone d'étude
CJ Zone d'orpaillage '
Figure 1 : Présentation des zones d'étude.
1.1.2. Climat et pluviométrie Les localités d'Hiré et Agbaou appartiennent au climat Attiéen ou régime équatorial
de transition caractérisé par deux saisons sèches et deux saisons pluvieuses. 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). Les hauteurs de pluies varient de 246,15 mm en Juin (grande saison des pluies) à
29,8 mm en Janvier (grande saison sèche) avec une pluviométrie annuelle de l'ordre de
1300 mm. On note une forte hygrométrie de 80 à 90%.
La sous-préfecture de Kokumbo est caractérisée par un climat tropical humide de
transition entre le climat équatorial humide au Sud et le climat tropical humide au Nord.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 4
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Ce climat se caractérise par une pluviométrie annuelle moyenne qui varie de 1000 à 1400
mm avec une température situé en moyenne à 30 °C (Brou, 2005). On note deux saisons
sèches et deux saisons des pluies avec un taux d'humidité compris entre 60 à 70%.
Par ailleurs, le climat d 'Angovia est de type baouléen caractérisé par deux grandes
saisons alternées par deux petites: une grande saison sèche (de décembre à fin février), une
grande saison de pluie (de mars à juin), une petite saison sèche (de juillet à août) et une
petite saison de pluie (de septembre à novembre). La pluviométrie moyenne oscille entre
1000 et 1600 mm (Goula et al., 2007).
1.1.3. Géologie, hydrogéologie et Pédologie
• Hiré et Agbaou appartiennent au domaine volcano-sédimentaires composés de
métavulcanites et de métasédiments. Les métasédiments sont constitués
d'andésites, splites ; basaltes et amphibolites tandis que les métavulcanites de la
zone sont constitués de schistes et roches indifférenciés. On y rencontre également
en quantité moyenne des granitoïdes hétérogènes à biotites et des granodiorites
(figure 2).
• Localisé dans le domaine birrimien, Kokumbo est principalement formé
d'andésites, splites ; basaltes et amphibolites mais également de schistes et de
roches indifférenciés reparties sur l'ensemble de son espace. La sous-préfecture est
parsemée en position centrale de conglomérats de la base des flyschs ( conglomérats
polygéniques à ciment grauwackeux) (figure 2).
• Egalement situé dans le domaine Birrimien, les formations rocheuses de Bégbéssou
sont constituées en majeure partie de Basaltes, andésites, splites et amphibolites
puis de conglomérats polygéniques à ciment grauwackeux. Il faut noter que la
localité d' Angovia est essentiellement colonisée par les métavulcanites (schistes et
roches indifférenciés) (figure 2). Du point de vue hydrogéologique, les localités de Hiré, Kokumbo, Agbaou et Angovia
appartiennent toute à la zone 2 (zone centrale du pays) et sont alimentées en eau potable
par les eaux souterraines des aquifères de socles au travers des forages de programmes
d'hydraulique villageoise et aussi par des puits traditionnels creusés manuellement (Goula
et al., 2007).
5
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Le sud central de la Côte d'Ivoire auquel appartient ces différentes localités est
généralement composé de 3 groupes de sols (Dabin et al., 1960 ; Atsé, 2007 ) : sols
ferrallitiques (ferralsols); sols hydromorphes (gleysols), sols brunifiés (cambisols).
Formations géologiques
Légende • VIiiage, zone d'étude
Limites Zones Etudes
- Granodionte s, diorues c:J Granodiorites homogènes â biotites
- Granodtontes 1
- Andès1tes,spiltes,basaltes.amph1boiltes
- Grarutoides hétérogènes â biotites
- Granlroide s subatcalins â deux micas
- Schistes et roches 1nd1ffèrenaées
- Conglomérats polygén1quesà ciments grauwackeux
z . C> ë::, ii:
z; p li: r " ~ -Km' .....,,.", • 1
1
Figure 2: Carte géologique des zones d'étude
1.1.4. Relief et végétation Le relief est peu accidenté et relativement monotone d'altitude moyenne supérieure à 276.1
m comme le montre le modèle numérique de terrain (MNT) de la figure 3. Toutefois, l'on
observe de petites collines comme la chaine de montagne du yaourè à l'Ouest, le Mont
Lotanzia qui culmine à 400 m, la « chaîne Baoulé » et la présence de quelques plateaux au sud dont l'altitude moyenne varie entre 200 et 300 mètres et des chaînes de collines
granitiques,
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNA 6
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'[voire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
La végétation est composée de savane arborée, herbeuse et de forêts galeries
caractéristiques du "V Baoulé" (zone de transition entre la forêt du Sud et la savane du
Nord du pays). On note cependant une forêt dense au Sud.
Légende
8 sous-prétecture • Village, zone d'étude - hydrographie D Limite sous-préfecture
D Limite sous-préfecture, zone d'étude
Altitudes (m)
--15-83 -83,1 -162
162,1 - 218 -218, -276 -276,1 -659
Figure 3: Modèle Numérique de Terrain des zones d'étude
1.2. EXPLOITATION MINIERE ARTISANALE DE L'OR EN CÔTE D'IVOIRE
1.2.1. Notions d'exploitation minière artisanale
Selon l'article 1 de la loi N° 2014-138 du 24 MARS 2014 portant code minier
l'exploitation minière artisanale est définit comme étant toute exploitation dont les
activités consistent à extraire et concentrer les substances minérales et à récupérer les
produits marchands par des méthodes et procédés manuels et traditionnels peu mécanisés :
cas de l'exploitation artisanale de l'or. En effet, cette activité fait appel à deux notions que
sont l'orpaillage traditionnel et l'orpaillage mécanisé.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et lngénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 7
1 1
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
L'orpaillage traditionnel désigne toute activité qui consiste à récupérer par des procédés
artisanaux de l'or contenu dans les alluvions, les éluvions provenant des gîtes primaires.
L'orpaillage mécanisé est toute activité d'orpaillage mieux structurée que l'orpaillage
traditionnel et qui fait appel à l'usage de certaines machines telles que : Outils à main,
treuils manuels, moto pompes, pompes à membranes électrique, treuils mécaniques
marteaux piqueurs, broyeurs.
1.2.2. Statistique de la production minière en Côte d'Ivoire
En Côte d'Ivoire, un tiers (1/3) du territoire est couvert de roches birrimiennes qui
sont le siège des plus importants gisements aurifères (SODEMI, 2007). Cette géologie
offre à ce pays beaucoup de richesses minières dont l'or, le diamant, le fer, le manganèse,
le nickel, le cobalt, le cuivre etc. En 2012, sur le territoire ivoirien, l'exploitation minière
concernaient les produits suivants (Boli, 2015): l'or(l5,15 tonnes) provenant de 4
mines (Ity, Angovia, Bonikro et Tongon) ; le manganèse (256 089 tonnes) localisé à la
mine de Bondoukou ; le sable lagunaire (338 404 m 3); le granite concassé (1.46 millions
de tonnes); le gravier alluvionnaire (1644 m 3). Par ailleurs, le diamant ivoirien qui était
sous embargo onusien depuis 2005 et d'autres minerais tels que le cuivre, Le fer, le nickel,
le phosphate, le colombo-tantalite sont en phase de recherche ou de développement. Les
récentes statistiques minières attestent de l'existence d'au moins cinq (5) gisements d'or
de 108 permis d'exploration avec la présence sur le territoire de 4 sociétés d'extraction
industrielle d'or (SODEMI, 2012).
1.2.3. Historique de l'artisanat minier de l'or en Côte d'Ivoire
Le début de l'exploitation des minerais 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. Dans de nombreuses sociétés traditionnelles
africaines. l'exploitation artisanale de l'or et donc la possession de ce métal précieux étaient
motivées par les diverses fonctions socioculturelles que celui-ci jouait dans ces sociétés.
L'or restait de ce fait, intimement lié à l'âme, à la fortune, à la destinée de celui qui l'a
trouvé (Niangoran-Bouah, 1978).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 8
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
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).
Ce métal revêt une importance capitale au sein des sociétés akan de Côte d'Ivoire. Il est
l'essence même du pouvoir politique, économique, social, culturel et cultuel (Kaboré
kienon, 2004). Au cours de l'époque coloniale. l'or avait attiré l'attention des
colonisateurs qui ont instauré un système d'exploitation mécanisée. Cela a engendré un
grand ralentissement des exploitations artisanales dont plusieurs disparaîtront.
Mais, après l'instauration d'Etats africains autonomes au cours des années 1960, cette
activité est réapparue dans de nombreux pays africains (Kéita, 2001).
En outre, le secteur de l'or, jadis marqué par la prédominance de l'extraction
artisanale, se faisant sans planification avec des méthodes et des outils souvent ancestraux
et rudimentaires, une ressource mal connue, fait désormais l'objet d'un grand intérêt pour
plusieurs compagnies minières nationales et étrangères qui s'investissent aujourd'hui dans
la recherche (Jacques et al, 2005). Ainsi, à la fin de mars 2012, sur 56 permis de
recherche dénombrés dans le secteur minier, 43 portaient sur le métal jaune (BCEAO,
2013). Des gisements importants ont été découverts et certains sont en cours d'exploitation.
C'est le cas de la mine de Tongon, située au nord du pays, dont les réserves sont estimées à
120 tonnes exploitables sur quinze ans. Des études de faisabilité ont été réalisées pour
l'exploitation de l'or sur certains sites miniers, notamment celui de Sissengué (Tingréla) et
d'Agbaou (Divo). Le premier projet porte sur des ressources aurifères estimées à 24
tonnes, dont l'extraction est prévue sur 5 ans. Quant au second projet, il concerne des
réserves d'or de 27 tonnes à exploiter en 10 ans (BCEAO, 2013).
1.2.4. Processus de l'extraction artisanale de l'or
En Côte d'Ivoire comme partout dans les pays de l'Afrique de l'Ouest, l'exploitation
artisanale de l'or se fait de deux manières:
../ L'exploitation alluvionnaire: consiste à ramasser un tas de terre sur le site
(opération appelée grattage) et de le tamiser afin d'extraire l'or sous forme de
pépite ou de poudre. Ce sont les femmes qui s'adonnent le plus souvent à cette
forme d'exploitation qui nécessite un panier, un tamis, une pioche pour le grattage
et de l'eau et moins d'effort physique.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 9
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokurnbo, Hiré, et Agbaou
./ L'exploitation du type filonien: c'est la plus répandue on y observe des spécialistes
de la tectonique des sols, de la détection et du suivi de filons. Elle demande
beaucoup d'effort et pratiqué par les hommes car se fait en profondeur. Elle se fait
généralement en six (06) étapes (figure 4).
RECUPERA no. AU MERCURE
PROSPECTION FOXÇAGE 111 CONCASSAGE 1
Test du minerai
LAVAGE le: 3
Figure 4: Schéma du principe de l'orpailJage.
1.2.4.1. Prospection ou identification du site
C'est la toute première phase de l'extraction de l'or. Elle est faite par des
observations de la zone par les « chercheurs » qui effectuent des fouilles géologiques à un (01) mètre de profondeur à la recherche de minerais indicateur de la présence d'or (quartz
ou pyrite) à la surface de la terre (Ngo, 2012).
1.2.4.2. Creusage ou fonçage
Le fonçage est l'activité la plus pénible de la chaîne de l'orpaillage. Il consiste à
faire des trous circulaires ou rectangulaires dont la profondeur moyenne est de 25 m et
conduisant le plus souvent à des galeries. à la recherche du minerai contenant l'or. Le
matériel utilisé à cet effet est de type artisanal et est constitué de (Hien, 2012 ; Kouadio,
2014):
./ machettes et/ou pioches qui servent à couper les arbustes et à défricher les herbes;
./ piques, burins, marteaux, pelles, cordes et sacs : ce matériel est utilisé pour creuser
le sol, casser Jes roches et évacuer la terre et les morceaux de roches hors du trou ;
./ des torches à piles sont également utilisées pour éclairer les creuseurs à l'intérieur
du trou.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAJ 10
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
1.2.4.3. Test du minerai
Cette phase est très importante pour les orpailleurs car elle permet d'éviter les pertes de
temps inutiles. Une fois sorti du trou, le minerai est testé pour savoir s'il renferme de l'or.
Si le test est positif, on récupère le minerai pour la suite de la chaine dans le cas contraire il
est mis en dépôt comme stérile. Ce test consiste à broyer la roche jusqu'à obtenir de la poudre
qui est tamisée minutieusement dans l'eau afin de déceler la présence d'or.
1.2.4.4. Concassage
Cette phase consiste à rendre la taille du minerai extrait en petite taille afin de
faciliter le broyage et d'éviter l'usure précoce des pièces de rechanges du moulin. Le
concassage est manuel et se fait sous des hangars à l'aide d'un marteau, de l'enclume
(pierre de granite) et d'un nœud de sac. Généralement réservé aux femmes et aux enfants
sur les sites, cette tâche les expose aux poussières et aux éclats de pierres (Sawadogo,
2011).
1.2.4.5. Broyage
Le broyage consiste à réduire le minerai issu du concassage en une poudre :fine
semblable à la poudre de farine. li se fait à l'aide de moulins motorisés et s'effectue en
trois étapes : broyage grossier, broyage semi-fini et broyage fin. Il faut noter que chaque
étape ici est suivie d'un séchage au soleil.
1.2.4.6. Récupération de l'or
Elle s'effectue dans un premier temps par lavage et amalgamation par le mercure,
puis, dans un second temps par une récupération plus efficace par un traitement des boues
issues du lavage par du cyanure (Sorgho, 2012).
./ Récupération au mercure ou amalgamation
La poudre de minerai est lavée sur un tapis disposé sur une planche verticale de
faible pente appelée« sluice ou pirogue». Le tapis sert à piéger l'or qui est rincé au fur et à
mesure avec de l'eau. Cette eau est recueiUie à la fin du premier lavage puis est mélangée
avec le mercure pour faire l'amalgamation, la boue résiduelle issue du mélange subit
ensuite un second lavage. À la fin du processus, on obtient une boule noirâtre appelée
amalgame ( ensemble or-mercure) qui est brûlée au chalumeau pour récupérer 1 'or.
11
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
./ Récupération au cyanure ou cyanuration
C'est la dernière étape de récupération de l'or dans le minerai et l'activité la plus
dangereuse de la chaîne d'orpaillage. Les boues issues du lavage au mercure encore
appelées stériles subissent l'étape de cyanuration.
Ces boues sont aspergées d'eau contenant du cyanure, ce produit permet le drainage de l'or
vers des tuyaux en forme de « U » contenant des copeaux de zinc. Ces tubes sont placés dans un bassin parallèle avec le bassin de boue. L'or est ainsi
piégé par les copeaux de zinc dans le tube tandis que la solution cyanure-eau retombe dans
le bassin. Une solution d'acide sulfurique à 98% est utiJisée pour éliminer le zinc puis on y
ajoute de l'acide nitrique entrainant une réaction violente dégageant de la fumée rougeâtre.
2. CARTOGRAPHIE DES RISQUES ENVIRONNEMENTAUX
2.1. Définition de la cartographie
Le mot « Cartographie », étymologiquement, provient du grec (Xéptnç) et est
composé de deux termes khartes : papier, parchemin ; et grapho : écrire, dessiner
(Bessadok, 2015). Elle est l'art, la science et la technologie de l'établissement des cartes et
de leurs études en tant que document scientifique (Beguin et Pumain, 2010). C'est un
outil potentiellement efficace de sensibilisation et est très utilisé dans plusieurs domaines
comme la géographie, la gestion des parcs et réserves nationaux, l'occupation du sol,
l'exploitation minière, etc (Mcinerny et al., 2014). Considérée comme l'un des moyens
privilégiés pour l'analyse et la communication en géographie, la cartographie bien plus
qu'un moyen s'apparente de nos jours à un outil d'aide à la décision.
2.2. Méthodes et modèles cartographiques de la pollution du sol et des ressources en
eau
2.2.1. Méthodes de cartographie
Plusieurs méthodes ont été développées pour étudier les phénomènes de la pollution
du sol. de l'érosion hydrique, les glissements de terrains etc. Ces méthodes de cartographie
peuvent être appliquées à chacun des phénomènes cités (Catherine, 2011).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et lngénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 12
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Dans cette section les méthodes les plus adaptées au contexte de la cartographie de
l'érosion, ainsi que de la pollution du sol seront brièvement exposés.
De nombreuses méthodes de détermination de la vulnérabiJité des sols et des eaux ont été
développées dans le monde, allant des plus complexes avec des modèles prenant en compte
les processus physiques, chimiques et biologiques dans la zone considéré. Elles peuvent
être classées en deux grandes catégories :
)iô>' méthodes de simulation : elles consistent à trouver une solution numérique à des
équations mathématiques représentant le processus de transfert de contaminants
(Vedel, 1992). Elles donnent une image susceptible de la pollution du sol au fil des
années. Ce sont des méthodes d'interpolation qui permettent, à partir de mesures
ponctuelles, d'obtenir une estimation locale en tout point du champ étudié (Arnaud
et Emery, 2000). Le but de l'interpolation est d'obtenir un maillage régulier de
valeurs à partir de données échantillonnées selon un plan aléatoire. Il existe deux
approches, l'une est déterministe (méthode de l'inverse des distances au carrée
(IDW), l'autre est probabiliste (k:rigeage) (Chiles, 1991; Renard et al., 1997).
}> méthodes statistiques : elles sont basées sur une variable qui dépend de la
concentration en contaminant ou d'une probabilité de contamination. Ces méthodes
intègrent des données sur la distribution des contaminants sur la zone d'étude et
fournissent des caractéristiques sur les probabilités de contamination sur la zone
d'étude. Elles donnent une image de la vulnérabilité spécifique (Pont, 2000).
2.2.2. Cartographie par Analyse Multicritère des sols (AMS) potentiellement polJués
La cartographie des sols potentiellement pollués par analyse multicritère est basée sur
l'intégration de plusieurs critères selon le type de polluant que l'on veut mettre en
évidence. L'analyse multicritère est une autre méthode fréquemment utilisée pour l'analyse
de problématiques incluant des aspects qualitatifs et/ou quantitatifs. Cet outil permet
d'évaluer l'importance de chacun des critères considérés. Avec l'appui des spécialistes
l'importance de chacun des critères doit être analysée. Pour l'évaluation des critères et
indicateurs, les deux méthodologies les plus simples de l'analyse multicritère sont le
classement et la notation. L'attribution d'un rang à chaque élément de la problématique en
fonction de son degré d'importance est le classement.
!Emmanuel Cou li bal y, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 13
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
La notation consiste plutôt à octroyer une note, entre O et 100, par rapport à son degré
d'importance au sein de l'enjeu étudié. Le total des notes doit être égal à 100.
En complément, Joerin (1997) propose un aperçu des méthodes d'analyse multicritère. Il
distingue quatre types de méthodes : les méthodes sans compensation, les méthodes par
agrégation complète, les méthodes par agrégation partielle, les méthodes par agrégation
locale.
}> Les méthodes sans compensation sont surtout appropriées aux critères techniques et
de nature binaire. Les seuils sont très bien définis (par exemple, possible
/impossible). Dans ce type de méthode une mauvaise note n'est pas compensée par
une bonne note.
}> Dans le cas des méthodes d'agrégation complète, il existe le système de
compensation. La moyenne est un exemple de méthode d'agrégation complète
(Joerin, 1997). Ces méthodes sont fréquemment utilisées dans les applications SIG
pour l'aide à la décision (Eastman et al, 1995).
}> En ce qui concerne les méthodes par agrégation partielle, elles sont généralement
basées sur la comparaison de chacun des paramètres pour chacun des critères. Ces
comparaisons peuvent dégager des relations d'indifférence, d'incompatibilité ou de
préférence forte ou faible. En fonction des relations établies, le meilleur paramètre
peut être sélectionné. Il peut également y avoir un tri ou un rangement des
paramètres.
}> Les méthodes par agrégation locale traitent, quant à elles, un extrait des
paramètres. L'exploration interactive et itérative de l'ensemble des paramètres est à
la base de ces méthodes. Le principe consiste à choisir un groupe de paramètres
relativement proches du paramètre initial pour obtenir des résultats qui
s'approchent le plus possible de la réalité. Le paramètre choisi devient le paramètre
initial d'un nouveau processus itératif (Joerin, 1997).
2.3. Aperçu de quelques modèles cartographiques
2.3.1. Modèle d'évolution des terrains« SIBERIA » Il a été développé par WiHgoose et Riley (1998). Ce modèle mathématique simule
l'évolution géornorphologique du terrain soumis à l'érosion fluviale. à l'érosion diffuse et
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 20 l 5-2016;SGE-UNAj 14
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux Liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
aux processus de transport de masse. Ce modèle effectue le lien entre l'érosion et la
dimension spatio-temporelle (Hancock et al., 2008).
2.3.2. Modèle LEAM Le modèle Land Erodibility Assessrnent Methodology (LEAM) fut développé par
Manrique en 1988 (Merzouki, 1992) et est fondé sur l'équation de Wischrneier choisi pour
ses facilités d'utilisation. Il s'agit d'un modèle simple conçu pour les pays en voie de
développement manquant de données pédologiques et climatiques complètes et correctes.
Conçu également pour des études à l'échelle régionale et de bassin versant (1/500000 -
1/20000), il permet de faire un diagnostic simple et rapide de l'érosion potentielle. Il peut
être adapté à l'étude de la pollution du sol. Ce modèle compte parmi les facteurs
d'érodibilité des sols, d'inclination des versants et d'érosivité des pluies. Ces facteurs
permettent de cartographier le risque potentiel d'érosion hydrique dans des conditions
sèches et humides (Merzouki, 1992).
2.3.3. Modèle USLE L'une des méthodes les plus répandues pour estimer l'érosion hydrique est l'Universal Soil
Loss Equation (USLE). Cette équation développée par Wischmeier et al., 1971 pour les
milieux cultivés, prend en compte les paramètres suivant: l'érosion pluviale, la
topographie, la couverture végétale et la protection du sol (DeumJich et al., 2006). Ce
modèle empirique de l'érosion du sol a été révisé pour donner le Revised Universal Soit
Loss Equation, (RUSLE) (Renard et al., 1997). Cette méthode se base sur les paramètres
suivants : l'érosion pluviale, l'érosion du sol, la pente, la couverture du sol et les pratiques
qui y sont faites ainsi que les mesures de conservations mises en place (Yue-Quing et al.,
2009).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 15
CJf Jf_ œ l'l<J(P. 11 :
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Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
CHAPITRE 2 : APPROCHE METHODOLOGIQUE
2.1. Matériel technique
2.1.1. Matériel de terrain Il est constitué d'un appareil photo numérique pour les prises de vue. et d'un
récepteur GPS de marque Garmin ETREX 30 pour la détermination des coordonnées
géographiques des points d'orpaillage.
2.1.2. Données cartographiques Les données cartographiques sont essentiellement constituées de cartes en format
numérique de la géologie de la Côte d'Ivoire et aussi de données vectrices du réseau
hydrographique. La carte géologique au 1/2000000, établie par Tagini et al (1972) et
éditée par la SODEMI (Société de Développement Minier), a servi à mettre en évidence
les unités géologiques (nature de la formation géologique) de la zone d'étude. La carte du
cadastre minier des zones Sud-Est, Est et Nord-Est de la Côte d'Ivoire au 1/1000000 établie
également par la SODEMI a été aussi utilisée pour mettre en évidence la carte des sites
d'orpaillage rencontrés dans les différentes zones d'étude. L'esquisse pédologique dessinée
par Perraud (1979) au service de cartographie d'O.R.S.T.0.M a été utilisée pour dresser la
carte pédologique de la zone d'étude. Également, le shapfile de la végétation de 1979
établie par le CNTIG (Comité National de Télédétection et d'informations
Géographiques) en 2004 a été utilisé pour extraire la végétation de la zone d'étude ..
2.1.3. Données images L'image Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) de 30 m de résolution a été
téléchargée via le site http://www.earthexplorer.usgs.gov couvrant la zone d'étude.
Également des données de la carte des limites administratives de la Côte d'Ivoire de 2011
fournies par le CNTIG ont été utilisées. Pour la réalisation de la carte du réseau
hydrographique de la zone, un fichier de type "vecteur" représentant le réseau
hydrographique ivoirien a été utilisé. Ce fichier a été produit par le CNTIG en 2004.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 I 6;SGE-UNA! 16
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'lvoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
2.1.4. Données alphanumériques Les résultats d'analyse chimique des Eléments Traces Métalliques (ETM) contenus dans
les échantillons prélevés dans les eaux de surfaces de la zone d'étude ont été spatialisés
afin de présenter la qualité des eaux de surface à proximité des sites d'orpaillage étudiés.
Les analyses chimiques ont été effectuées au laboratoire national de développement de
l'agriculture (LANADA).
2.2. Identification des risques environnementaux sur les sites d'orpaillage étudiés
Au cours de la visite de terrain, un état des lieux, à travers des observations a été fait. Il
s'agissait de :
observer les différentes phases d'extraction de l'or et l'aménagement général du
site d'orpaillage;
répertorier les différents risques environnementaux des sites d'orpaillage.
2.3. Traitement des données
En vue de l'exploitation et de l'analyse des informations recueillies à l'issue des
observations de terrain, un traitement de toutes les données s'est effectué avec le logiciel
QGIS 2.12 et ArcGIS 10, à partir desquels toutes les cartes établies ont été géo-référencées
dans le système de coordonnées UTM WGS 84, zone 30, hémisphère Nord. Aussi
Microsoft Office va-t-il être utilisé pour le traitement des images de terrain et la rédaction
de ce document.
2.4. Analyse multicritère spatiale de la sensibilité des milieux aquatiques
L'ensemble des couches d'entités des indicateurs simples a été rastérisé au format
GRID en définissant une taille de cellule de résolution commune à 30 m par le biais des
fonctions « entités vers Rasters », "Reclassification" qui permet d'avoir les classes et les
codes que l'on souhaite. Les cotations de la sensibilité des eaux de surface vont de 1
(faible) à 4 (très élevée). Les combinaisons ont été effectuées en mode "Raster" en utilisant
l'outil "Calculatrice des Rasters" (Somme pondérée du module et multiplication) du
module "Spatial Analyst" d' Arcgis suivant l'équation (1):
eq. (1)
17
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Avec:
Sma : Sensibilité du milieu aquatique ;
a: pente;
d, : proximité au réseau hydrographique ;
P édo ' pédologie ·
C, : couverture du sol ·
P1u : pluviométrie
2.4.1. Indicateur pente a
Un modèle numérique de terrain (MNT) de l'image (Aster Global Digital Elevation
Mode! version 2) ASTGTM 2 d'une résolution de 30 mètres couvrant la zone d'étude a été
utilisé pour la détermination des altitudes et les seuils de pente. La classe de pente la plus
faible (0 %) concerne l'écoulement le moins risqué, suivant successivement les classes O à
1 %, 1 à 5% et> 5% ou le risque d'écoulement est très élevé (Farr et Kobrick, 2000;
Slater et al., 2006). Un code de 1 à 4 a été affecté de la classe la plus faible à celle la plus
élevée (Tableau I).
Tableau I: Codification de l'indicateur pente a
Classe de pente a(%) Type de pente Code
0 Très faible l
0-1 Faible 2
1-5 Moyen 3
>5 Fort 4
2.4.2. Indicateur distance aux cours d'eau
La carte de l'indicateur de distance au cours d'eau a été faite à partir du réseau
hydrographique de la zone d'étude. Ce réseau hydrographique a été obtenu à partir du
MNT. Ensuite la distance au cours d'eau, qui traduit la proximité des zones d'orpaillage, a
été calculée par l'intermédiaire de la fonction "Distance Euclidienne " de l'extension
Spatial Analyst du logiciel Arcgis. Pour terminer. un code a été affecté à chacune des
zones sur une échelle de l (Très fort) à 5 (Très faible) (Macary et al., 2007) traduisant
l'augmentation du risque avec la proximité au réseau (Tableau II).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 18
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Tableau II: Codification de l'indicateur de proximité au réseau hydrographique.
Distance au réseau
hydrographique (m)
0-1000
1000-3000
3000-5000
>5000
Risque de
contamination
Très fort
Fort
Moyen
Faible
Code
4
3
2
1
2.4.3. Indicateur pédologie
Cet indicateur a été obtenu à partir de l'esquisse pédologique de la Côte d'Ivoire au
1/2000000 de Perraud (1979). Cette carte a été scannée, géoréférencée et digitalisée afin
d'obtenir la carte pédologique de la zone d'étude. Les sols de la zone d'étude sont dans la
quasi-totalité de types ferrallitique moyennement et faiblement désaturé. Leur
classification a été basée sur leur texture, porosité et leur consistance mais surtout suivant
leurs battances (limon, Argile et matière organique). En effet, la battance correspond à la
destruction de la structure des sols limoneux pauvres en humus, sous l'effet de la pluie,
puis formation lorsque le sol sèche, d'une croûte s'opposant notamment à l'infiltration de
l'eau. Les types de sols ont été notés selon leur importance dans le mécanisme de transfert
des polluants dans les ressources en eau de surface. Ainsi, quatre classes d'aptitudes au
transfert (très fort, fort, moyen et faible) ont été déterminées par rapport aux types de sols.
Sols ferralitiques faiblement désaturés remaniés avec induration (code 4) sont les plus
vulnérables au transfert de polluants, suivi des sols de la zone de transition à dominance,
sols ferralitiques moyennement désaturé remanié induré (code 3) sols ferralitiques
moyennement désaturés remaniés faiblement indurés et appauvri ( code 2). Sols
ferralitiques moyennement désaturé remaniés et appauvri avec le code 1 (Tableau III).
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Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Tableau III: Codification de l'indicateur pédologie.
Type de sol Vulnérabilité Code Sols Ferralliques moyennement Faible 1 désaturé remanié et appauvri
Sols Ferralliques moyennement Moyen 2 désaturé remanié faiblement
indurés et appauvri Sols ferrallitiques moyennement
désaturé remanié induré Élevée 3
Sols ferrallitiques faiblement Très élevée 4 désaturé remanié avec
induration
2.4.4. Couverture du sol
La carte du facteur C, représentant la couverture du sol a été élaborée à l'aide des
couches «vecteurs» de végétation de la Côte d'Ivoire de 1979. Cette couche a été
actualisée par l'emprunte du zonage des sites d'orpaillage des différentes zones d'études.
En effet, le couvert végétal protège les sols, assure l'amortissement des gouttes de
pluie, le ralentissement du ruissellement et de l'infiltration. Ainsi, pour une végétation
basse, les pertes de sols diminuent avec l'augmentation du couvert végétal (Soutter et al.,
2007). Le facteur C, est défini comme le rapport entre les pertes en sols nus sous des
conditions spécifiques et les pertes en sols correspondant aux sols sous système
d'exploitation (Wischmeier et Smith, 1978 in El Garouani et al., 2008). Le tableau IV
présente les différentes cotations de l'influence de l'occupation du sol sur le ruissèlement.
Tableau IV: Type d'occupation du sol.
Types d'occupation du
sol Coefficient de ruissellement Code
Sol nu 1 Très fort 4 savane mésophile 0.7 Fort 3 Forêt dégradée 0.6 Moyen 2 Forêt dense 0.001 Faible
20
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
2.4.5. Indicateur Pluviométrie
Les visites de terrain ont permis de déterminer les périodes principales d'application des
produits chimiques sur les minerais d'or. Les périodes pour lesquelles il y a concomitance entre les épisodes pluvieux et les
traitements chimiques représentent des moments de risques d'entraînements de ces
produits par les eaux. La moyenne des intensités des pluies sur lesdites périodes (mars à
novembre) a été calculée. Quatre (4) classes de moyenne pluviométrique ont été définies
par la méthode de Jenks (Jenks, 1977 in Antoni et al., 2012). Par ailleurs, pour chacune
de ces classes, un code de 1 à 4 a été attribuée afin de traduire le risque d'entraînement des
polluants de faible à très élevé. Le tableau V illustre les classes et les notes.
Tableau V: Codification de l'indicateur pluviométrie.
Moyenne pluviométrique (mm) Risque
d'entrainement
Code
1200-1300
1300-1400
1400-1500
>1500
Faible
Moyen
Élevé
Très élevé
1
2
3
4
2.5. Spatialisation des concentrations en ETM des eaux de surface de la zone d'étude
Cette partie a consisté à réaliser une anaJyse spatiale en vue de mettre en valeur les zones
de pression polluante sur les différentes localités d' Angovia, Kokumbo, Hiré et Agbaou.
La moyenne des concentrations en ETM de ces différentes locaJités a été calculée. Par
ailleurs, quatre (4) classes de moyenne de concentration ont été définies afin de traduire le
risque de contamination des polluants allant de faible à très élevé (Tableau VI).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNA! 21
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Tableau VI : Proportion de la distribution des concentrations moyenne des ETM sur les sites
Risque de
Concentration moyenne en ETM (mg/L) contamination
< 0,00033 Faible
;s: 0,00034-0,00066 Modéré fD .., I") 0,00067-0,001 Elevé = ., fD
> 0,001 Très élevé
< 0,0033 Faible
> 0,0034-0,0066 Modéré ., fi.} fD 0,0067-0,001 Elevé = .... I")
> 0,01 Très élevé
< 0,66 Faible
n 0,67-1,66 Modéré = •... < 1,67-2 Elevé ., ~
>2 Très élevé
<1 Faible
N 1-2 Modéré 5· 1-3 Elevé I")
>3 Très élevé
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNA! 22
CJf}l.<PI'l'<J(Œ III:
<J(ŒSVL'l'fl'l'S ~ <.DISCVSSION
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
CHAPITRE 3: RESULTATS ET DISCUSSION
3.1. RESULTATS
3.1.1. Risques environnementaux observés sur les sites d'orpaillage étudiés
3.1.1.1. Risques liés à l'étape de prospection
La prospection en vue d'identifier les sites miniers d'orpaillage a occasionné la destruction
de la couche végétale et du sol à travers de petites fosses laissées à l'abandon, au
débroussaillage et à la coupe des arbustes (figure 5). Ces pratiques ont modifié les
conditions de vie de certaines espèces fauniques.
Figure 5: Illustration de la dégradation du sol et de la flore due à la prospection du site dans la zone de Kokumbo.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Mastcr 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 23
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3.1.1.2. Risques liés au fonçage des puits et au lavage alluvionnaire
Lors du fonçage où de grands trous sont mis en place afin d'extraire le minerai (figure 6 A), le
sol est irréversiblement dégradé car il ne se reconstitue pas après l'abandon des sites. Il
présente des risques d'érosion des sols par ruissellement. Le stockage de monticules de
minerais stériles engendre un envasement des rivières à proximité suite à des évènements
pluvieux (figure 6 B et D). En outre, des arbustes sont coupés pour le soutènement dans les
filons (figure 6 C). La végétation environnante est ainsi déboisée. Les profondeurs des
puits filoniens (supérieures ou égale 40 m) présentent des risques de pollution sur les
nappes phréatiques.
Figure 6: Impacts sur le sol et les eaux de surface dus au fonçage: ouverture de trous (A),
monticule de minerai stérile (B), puits filonien (C), envasement des rivières (D).
!Emmanuel Cou li bal y, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 24
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Par aiUeurs, les racines de cacaoyers sont sectionnées par les orpailleurs en profondeur
dans les galeries situés dans les champs de cacaoyers. Cela a engendré l'assèchement des
pieds de cacaoyer comme l'illustre la figure (7A et B) ci-dessous. Aussi, les bafonds
rizicoles ont-ils été abandonnés au profit de l'orpaillage alluvionnaire (Figure 7C et D).
Figure 7: Illustration de la destruction des espaces agricoles par l'orpaillage: assèchement
des pieds de cacaoyer (A et B), bafonds rizicoles (C et D).
3.1.1.3. Risques liés au concassage et au broyage
La figure 8 montre certains impacts environnementaux émanant de l'activité de broyage et
concassage des roches renfermant des minerais d'or. Il s'agit des nuisances sonores. des
particules mobiles (poussière) et du sol souillé par les hydrocarbures. Tous ces impacts
engendrent la pollution de l'air pour la poussière, la pollution sonore pour le bruit des
maclùnes et la pollution du sol pour le déversement des hydrocarbures.
Par ailleurs. tout le personnel <lesdits sites est sans équipement individuel (EPI).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 25
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokurnbo, Hiré, et Agbaou
Figure 8: Illustration de l'exposition du personnel et du sol à Angovia: émission de
poussière (A), déversement d'huile de vidange (B), nuisance sonore (C)
Après le concassage et broyage des roches, les sédiments sont transportés dans les cours
d'eau pour lavage. Toute cette quantité de sédiment est déversée dans les cours d'eau qui a
pour conséquence la perturbation de sa turbidité (figure 9A) et l'envasement et/ou
rétrécissement de son lit (figure 9B).
Figure 9: Envasement des cours d'eau
!Ëmmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 26
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3.1.1.4. Risques liés à la récupération au mercure
La figure 10 présente la manipulation de mercure (Hg) par les orpailleurs sans EPI. Lors
des opérations d'amalgamation et du brûlage de cet amalgame, les orpailleurs sont exposés
à l'inhalation de la vapeur du mercure (Hg).
Figure 10: Amalgamation et brûlage de l'or
3.1.1.5. Risques liés à la récupération au cyanure
La figure 11 présente un site de cyanuration des minerais et des produits chimiques utilisés
pour cette opération. Les produits chimiques utilisés pour cette opération sont constitués de
cyanure, d'acide sulfurique (H2S04) et d'acide nitrique (HN03).
Figure 11: bassin de cyanuration (A) et bidons de produits chimiques utilisés (B).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 27
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.2. Cartes de la sensibilité des eaux de surface aux pressions polluantes des
activités d'orpaillage des zones étudiées
3.1.2.1. Sensibilité liée au degré de pente
La figure 12 présente la carte des pentes de la zone d'étude. Les plus fortes pentes (>5%)
sont observées à Angovia. Cependant, Kokumbo, Hiré et Agbaou enregistrent des pentes
moyennes compris entre O et 5%.
5'30'0'"0 5'20'0"0 5"10'0"0
Légende
~ • Sites d'orpaillage I" ~ 0 Sous-préfectures
• Villages visités
D Zone d'orpaillage D Limites sous-préfectures visités
Dégré de pente(%)
Do -0-1 _ 1,1-5 ->5
Code
1
2
3
4
S":30'0'"0 5"20'0"0 5"10'0"0
Figure 12: Carte de l'indicateur pente
Emmanuel Coulibal , Mémoire de Master 2, Biotechnolo ·e et In énierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UN 28
Diagnostic el cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokurnbo, Hiré, et Agbaou
3.1.2.2. Sensibilité liée à la proximité au cours d'eau
La figure 13 présente la proximité des différents sites au cours d'eau. Globalement. tous les
sites d'orpaillage sont localisés à une distance comprise entre O et 1000 m des cours d'eau.
Ceci traduit leur proximité au cours d'eau,
930·0-o 5'20·o-o 5'10'0"0
Légende
r: •. >·, . . z - Sites d'orpaillage p ~ ·. - . .. . p
0 Sous-préfectures ~ •.... -4'' ~ . J \.< - , ; .. .... • Villages visités
z: "·: • .... . z - Hydrographie t ,., . .. !=> D Zone d'orpaillage - J ~ fi, . . . .. D Limites sous-préfectures visités . . . . ;
z . .. , .· .. · ' !=> ~ . i>-~ . Distance . : > ~ ~- ', 1 . ~
fi, . , . . • fi, au cours d'eau (m) Code
z . z ->5000 1 p .• \ • p f . ' , : r ., ~ - 3000-5000 2 . .
1000 - 3000 3 z z !=> !=>
- 0-1000 4 ~ ~
z z !=> !=> C, C, Ïb Ïb
~ z . p p i: C,
fi,
"301)··0 5'2011"0 5'1011"0
Figure 13: Carte de l'indicateur de proximité au cours d'eau
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 29
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.2.3. Sensibilité liée à la couche pédologique
La pédologie de la zone est présentée par la figure 14. On distingue 2 types de sols
couvrant l'essentiel de la surface des localités de Hiré, Agbaou, Angovia et Kokumbo. Il
s'agit des sols ferralitiques moyennement désaturés remaniés et induré qui sont moins
sensibles que les sols ferralitiques faiblement désaturés remaniés avec induration.
5'40"0"0 930"0"0 5"20'0"0 5'10'0"0 . Légende
Z~' -~}z • Sites d'orpaillage ~ · ·. .. ~,· r 01 ~ 0 Sous-préfectures .. . ~,-0. + ~
• Villages visités
Z~'. -~- ~z
CJ Limites sous-préfectures visités j:, - A GOUAKRO b CJ Zones d'orpaillage g! • + . . ~ YAMOU~SOUKRO · . -€j ~ ..... y . 0 . .•. ~
~ - , th KONONF...-, · \ ~z
Couches Pédologiques Code . j:, 0 0 ••. " 0
1 Sol férralliques moyennent 1 ~ •. ••. 1'\ .• ~ 1 désaturé ré manié et appauvri
i~G~~~- ~ --~u1~f i - Sol férrallitique moyennement 2 désaturé ré manié faiblement
indurés et appauvri
ZfYLA ~-~~t -Sol férrallitique moyennement 3
j:, • désaturé remanié induré t 1. . ..·. • t Sol férrallitique faiblement
- désaturé rémanié avec 4 z ~ j:, DJIOJI f' induration 0 0
~ .:. ~
• f z
~ 0
. 5 10. ? i:
Figure 14: Carte de l'indicateur pédologie de la zone
;Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 30
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux Liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.2.4. Sensibilité liée à la couverture du sol
La figure 15 montre la sensibilité de la couverture végétale du sol. On remarque que tout
l'espace de la zone employée pour l'activité d'orpaillage est dénudé et présente une
sensibilité élevé.
"30'0"0 "20'0-'0 5'10'0"0
Légende
• Sites d'orpaillage 0 Sous-préfectures
• Villages visités z D Limites sous-préfectures visités p !
Couverture du sol
- Forêt dense humide
C] Forêt défrichée - Savane mésophile
- Sol nu
Code
1
2
3
4
!'30'0"0 .5"20-0-0 5'10-0-0
Figure 15: Carte de la couverture végétale du sol
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et lngénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNA! 31
Diagnostic et cartographie des risques enviroanementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.2.5. Sensibilité liée à la pluviométrie
L'analyse de la carte de l'indicateur pluviométrique (figure 16) permet de scinder la zone
en trois parties : La première partie concerne la localité d'Angovia où le nombre d'évènement
pluvieux annuel est le plus élevé(> 1500 mm)·
La seconde est Kokumbo qui présente des pluviométries moyennes oscillant entre
1300 et 1400 mm. La troisième, Hiré et Agbaou présente une pluviométrie moyenne annuelle plus
faible compris entre 1200 et 1300 mm.
!'40"0"0 5'30"0"0 5'20"0"0 !'10"0"0
z . p ~
Légende
• Sites d'orpaillage 0 Sous-préfectures
• Villages visités ~ D Limites sous-préfectures visités ~ D Zones d'orpaillage z Pluie annuelle (mm) !:, l
t - 1300-1400 ~ - 1400-1500
z
~ - >1500 DIEGONEFLA
0
1200 - 1300
Code
1
2
3
4
z t ~ DJl)JI ~ GAGORE
0
~ p ~ 10 5 10
!'40'0"0 5"30'0"0 5'20'0" 0 !'10"0"0
Figure 16: Carte de l'indicateur pluviométrique
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2. Biotechnologie et ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 32
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.2.6. Sensibilité des eaux de surface à la pollution par les activités
d'orpaillage
La figure 17 présente la carte de sensibilité des eaux de surface à la pollution. Après avoir
agrégé les différents indicateurs de sensibilité du milieu au transfert des polluants vers les
eaux de surface, il a été obtenu la carte de vulnérabilité des eaux de surface sur la zone
d'étude. Il en ressort qu'à Angovia cette vulnérabilité est élevée, tandis qu'à Kok:umbo,
elle est modérée. Cependant, à Hiré et Agbaou, ces eaux ont une sensibilité faible.
5'40'0"0 !'30'0"0 5'20'0"0 ,.10'0"0
Légende
i~~~t~ • Sites d'orpaillage
~E ~ ~ 0 Sous-préfectures :.. K
• Villages visités z ~~E~}i D Limites sous-préfectures visités p f D Zones d'orpaillage z z Sensibilité des eaux de Code p j:, surface à la pollution ij = Il,
..• Il,
-Faible 1
z z - Modérée j:, p 2
~ ~ D Elevé 3 z z j:, j:,
- Très élevée ~ ~ 4
z z j:, p 0 = i: Ïb
~ ~ !? i? le le 5'40'0"0 5'30'0"0 "211'0"0 ,.10'0"0
Figure 17: Carte de sensibilité des eaux de surface à la pollution.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et logénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 33
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hirë, et Agbaou
3.1.3. Carte de la distribution spatiale de concentrations des ETM dans les eaux de
surface de la zone d'étude.
3.1.3.1. Mercure (Hg)
La figure 18 présente la distribution spatiale des concentrations moyennes de mercure dans
les eaux de surface des différentes localités d' Angovia, Kokumbo, Hiré et Agbaou. Le
niveau de concentration du mercure dans les eaux de surface de toutes ces localités reste
très élevé(> 0,001 mg/L: norme OMS).
5'40'0"0 5'30'0"0 5'211'0"0 !"10'0"0
Légende
• Sites d'orpaillage 0 Sous-préfectures • Villages visités D Limites sous-préfectures visités D Zones d'orpaillage
hydrographie z t Concentration moyenne en Mercure lb dans les eaux de surface (mg/L)
- < 0,00033 Faible
- 0,00034 - 0,00066 Modérée
0,00067 - 0,0010 Elévée
- > 0,00100 Très élevée
!l"~o·o-·o !"30'0"0 5'211'0"0 5'10'0"0
Figure 18: Carte de distribution spatiale du mercure.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et lngénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNA! 34
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.3.2. Arsenic (As)
La distribution spatiale de l 'Arsenic dans les eaux de surface des différentes localités est
présentée par la figure 19. On observe dans l'ensemble, 2 niveaux de concentration
d'arsenic dans les eaux de surface de la zone. Ces concentrations, élevées à Hiré et
Angovia, varient de 0,0067 à 0,001 mg/L. Cependant, elles sont modérées (0,0034 à
0.0066 mg/L) à Kokumbo et Agbaou.
Légende
• Sites d'orpaillage 0 Sous-préfectures
• Villages visités C=:J Limites sous-préfectures visités D Zone d'orpaillage
hydrographie Concentration moyenne en Arsénic dans les eaux de surface (mg/L)
- <0,0033
- 0,0034 - 0,0066
..___ 0,0067 - 0,001
- >0,0100
Faible
Modérée
Elévée
Très élévée
5'40'0"0 5'30'0"0 9'20'0"0 5'10'0"0
Figure 19: Carte de la distribution spatiale de l'arsenic.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016:SGE-UNA! 3 5
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.3.3. Cuivre (Cu)
La figure 20 présente la distribution spatiale des concentrations moyenne de cuivre dans
l'eau de surface de ces différents sites d'orpaillage. On remarque dans l'ensemble 2
niveaux de concentration de Cuivre dans les eaux de surface de la zone. Ces concentrations
varient entre 0,67 à 1,66 mg/L pour Angovia, Kokumbo et Hiré (concentration modérée)
puis inférieure à 0,66 mg/Là Agbaou (concentration Faible).
Légende
• Sites d'orpaillage 0 Sous-préfectures
• Villages visités D Limites sous-préfectures visités D Zones d'orpaillage -- hydrographie
Concentration moyenne en Cuivre dans les eaux de surface (mg/L)
-<0,66
- 0,67 -1,66
.______, 1,67 - 2 ->2 Faible
Modérée
Elévée
Très Elévée
Figure 20: Carte de la distribution spatiale du cuivre.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNAj 36
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.1.3.4. Zinc (Zn)
La distribution spatiale de zinc dans les eaux de surface de ces différentes localités est
présentée par la figure 21. On observe dans l'ensemble 2 niveaux de concentration de Zinc
dans les eaux de surface de la zone. Ces concentrations varient de 1 et 2 mg/L à Hiré
(concentration modérée) et est inférieur à 1 mg/L dans les localités d' Angovia, Kok:umbo
et Agbaou ( concentration faible).
Légende
• Sites d'orpaillage 0 Sous-préfectures • Villages visités CJ Limites sous-préfectures visités LJ Zones d'orpaillage -- hydrographie
Concentration moyenne en Zinc dans les eaux de surface (mg/L) -<1 Faible
-1-2 Modérée
2-3 Elévée
->3 Très élévée
Figure 21: Carte de la ctistribution spatiale du zinc.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNA! 37
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
3.2. DISCUSSION
La présente étude a permis d'évaluer et de cartographier les risques environnementaux liés
aux activités d'orpaillage dans les localités d' Angovia, Kokumbo, Hiré et Agbaou ..
L'activité d'orpaillage a occasionné la destruction de la couche végétale et du sol à travers
des rigoles et fosses plus ou moins béantes qui sont laissées à l'abandon. Quant au
débroussaillage et à la coupe des arbustes, ils ont modifié les conditions de vie de certaines
espèces fauniques. Par conséquent, le risque de perte de la biodiversité est avéré. Par
ailleurs, le sol est irréversiblement dégradé car il ne se reconstitue pas après l'abandon des
sites. Ainsi l'équilibre écologique est-elle perturbée. Le fonçage présente des risques
d'érosion des sols par ruissellement. Le stockage de monticules de minerais stériles
engendre un envasement des rivières à proximité suite à des évènements pluvieux. En
outre, les profondeurs des puits filoniens (supérieures ou égale à 40 m) présentent des
risques de pollution des eaux souterraines. DialJo et al. (2007), Hien (2012) et Roamba
(2014) ont également fait les mêmes constats sur les sites d'orpaillage au Mali et au
Burkina Faso.
Ensuite, les racines de cacaoyers sont sectionnées par les orpailleurs en profondeur dans les
galeries situées dans les champs de cacaoyers. Cela a engendré l'assèchement des pieds de
cacaoyer. Aussi, les bafonds rizicoles ont-ils été abandonnés au profit de l'orpaillage
alluvionnaire. Tout ceci pourrait impacter inévitablement la sécurité alimentaire (Bamba et
al., 2013) et engendrer des conflits entre agriculteurs et orpailleurs.
Les activités de concassage et broyage des roches renfermant l'or ont des impacts
environnementaux qui sont la pollution de l'air pour la poussière, la pollution sonore pour
le bruit des machines et la pollution du sol pour le déversement des hydrocarbures des
machines rudimentaires utilisés. Ces impacts pourraient s'observer également sur la santé
des orpailleurs. En effet, ces derniers utilisent des matériels rudimentaires et ne possèdent
pas des EPI qui pourraient les protéger contre l'inhalation des poussières et autres
blessures. Kéita (2001) a pu relever chez les orpailleurs les pathologies telles que les
troubles musculo-squelettiques, les troubles de sommeil et respiratoire.
Après le concassage et broyage des roches, les sédiments sont transportés dans les cours
d'eau pour lavage. Toute cette quantité de sédiment est déversée dans les cours d'eau qui a
pour conséquence la perturbation de sa turbidité et l'envasement et/ou rétrécissement de
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 38
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: as Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
son lit. Ces impacts ont pour conséquence la modification de l'écologie des cours d'eau et
la perte de la faune aquatique sensible auxdites perturbations.
L'analyse de la carte de sensibilité des eaux de surface a montré une faible sensibilité dans
les localités de Hiré et Agbaou, une sensibilité modérée des eaux de surface dans la locaJité
de Kokumbo et une sensibilité élevée pour la seule localité d' Angovia. Cette forte
sensibilité des eaux à Angovia serait due au fait que cette localité présente de forte pente
(pente > 5%) et une pluviométrie relativement élevée qui favoriseraient le transport des
fractions meubles de monticules de terres stériles stockés aux abords des puits vers les
cours d'eau occasionnant leur envasement. Les pressions polluantes des activités
d'orpaillage pourraient augmenter les risques de transfert de polluants vers ces cours d'eau
(Yapi et al., 2014). En effet, les rejets directs de boues et d'eaux usées issues des processus
de récupération d'or au cyanure et au mercure dans le milieu récepteur favoriseraient la
mobilisation et la dispersion des métaux lourds dans l'environnement, notamment dans les
eaux de surface par ruissellement puis dans les eaux souterraines par infiltration
(Ouedraogo, 2006). Cependant, l'analyse de la carte de distribution spatiale de la
concentration moyenne du mercure (Hg) dans les eaux de surface est très élevée sur tous
les sites échantillonnés (> 0,001 rng/L : norme OMS). Ces fortes concentrations se
justifieraient par le fait que ce produit est utilisé par tous les orpailleurs dans le processus
final d'extraction de l'or. Après extraction, les résidus de mercure sont déversés dans
l'environnement. Les études effectuées par Koffi (2015) dans la commune de Hiré ont
révélé que la provenance du mercure dans les eaux de surface de cette localité serait
exclusivement due à l'activité d'orpaillage.
Concernant l'arsenic (As), les localités de Hiré et Angovia présentent des concentrations
élevées (0,0067-0,001 mg/L), Agbaou et Kokoumbo (0,0034-0,0066 mg/L) présentent des
concentrations moyennement élevées. Cette quantité d'arsenic proviendrait des stériles
stockés aux abords des fosses et rigoles. En effet, à l'état naturel, l'arsenic (As) est présent
et incrusté dans le substratum terrestre, il n'y a pas de risque de contamination des
ressources en eaux. En revanche, lors de l'orpaillage en phase de fonçage le substratum
terrestre étant remanié et les stériles stockés à la surface et à proximité des cours d'eaux
pourraient être lessivés suite à des évènements pluvieux qui favoriseraient la mise en
solution de ce polluant (As). Par conséquent, on note sa présence dans les eaux de surface
(Bonnemaison, 2005).
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNA! 3 9
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
Relativement au cuivre, sa concentration est modérée (0,67-1,66 mg/L) dans la localité de
Hiré, Angovia et Kokumbo. Cette forte concentration de cuivre ne proviendrait pas de
l'activité d'orpaillage. En revanche, elle pourrait s'expliquer par l'altération et la
désagrégation des roches ( érosion mécanique), ainsi que leurs dissolutions par voie
chimique (acide carbonique ou humique) qui induisent un enrichissement de l'eau en
cuivre (Elazhari, 2013). En effet, les minéraux de cuivre issus de cette désagrégation sont
transportés dans les cours d'eau où ils se déposent et s'y fixent partiellement. Concernant
le zinc, sa concentration varie de 1 à 2 mg/L à Hiré ( concentration modérée) et inférieure à
1 mg/L dans les localités d'Angovia, Kokumbo et Agbaou (concentration faible). On
pourrait justifier les faibles concentrations par le faible engouement dans l'utilisation de
produits chimiques pour l'extraction de l'or par les orpailleurs. Quant aux valeurs
modérées à Hiré cela s'expliquerait par le fait que les eaux usées issues du procédé de
dissolution des copeaux de zinc seraient rejetées dans les zones marécageuses ou cours
d'eau car ces opérations ont lieu à proximité <lesdits milieux. Cet état de fait est en rapport
avec celui de Koffi (2015), qui a retrouvé après analyse physico-chimique une quantité
importante de zinc (6862,52 mg/L) dans l'eau du Bassin de Doum à Hiré.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-20 l 6;SGE-UNA! 40
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, etAgbaou
CONCLUSION
Il ressort au terme de cette étude que l'activité d'orpaillage bien que génératrice de revenus
et pourvoyeuse d'emploi est source de nombreux risques pour l'environnement et la santé
humaine. En effet, les orpailleurs par l'usage de substances toxiques (mercure, cyanure et
acides) dans le processus d'extraction de l'or, détruisent l'environnement en modifiant
l'aspect des sols et les rendant ainsi improductif pour l'agriculture. Aussi, l'habitat naturel
des espèces floristiques et fauniques n'est pas en marge de cette dégradation. L'eau utilisée
pour le traitement de minerais d'or est rejetée dans la nature et dans les eaux de surface
sans aucune forme de traitement.
L'analyse de la sensibilité des eaux de surface à l'envasement et à la pollution a montré
une faible sensibilité dans les localités de Hiré et Agbaou, une sensibilité modérée des eaux
à Kokumbo, et une sensibilité élevée pour la seule localité d' Angovia. Aussi, l'analyse des
cartes de distribution spatiale de concentration des ETM établis a révélé que le mercure
(Hg) et le zinc (Zn) proviennent essentiellement de la pression exercée par l'exploitation
minière artisanale sur les ressources en eau des localités d' Angovia, Hiré, Kokumbo et
Agbaou.
La cartographie, outil potentiellement efficace de sensibilisation et de protection des
milieux naturels permet d'analyser les impacts environnementaux des actions
anthropiques. Elle demeure une des approches d'aide à la prévention des risques de
détérioration de l'environnement en vue des prises de décisions.
En perspective, il serait souhaitable d'approfondir cette étude en évaluant l'érosion des sols
et la vulnérabilité des eaux souterraines de la zone d'étude.
!Emmanuel Coulibaly, Mémoire de Master 2, Biotechnologie et Ingénierie Environnementale, 2015-2016;SGE-UNAj 41
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
RECOMMANDA TI ONS
Les recommandations portent sur l'hygiène et la sécurité, la règlementation en matière
d'orpaillage et sur les technologies d'extraction.
./ Sur le Plan institutionnel Définition par l'Etat d'une politique cohérente d'extraction artisanale de l'or
prenant en compte les aspects environnementaux, sanitaires et sociaux ;
Elaboration d'un cadre institutionnel spécifique à la gestion des produits chimiques
dans le domaine minier en général et en particulier l'orpaillage.
Réglementation de la vente, l'achat, le transport et l'utilisation du mercure sur
l'ensemble des sites d'orpaillage en activité.
./ Sur les techniques d'exploitation Recenser tous les sites d'orpaillage à l'effet de les encadrer positivement;
Promotion et vulgarisation des petites technologies propres de traitement de l'or
notamment la concentration par gravimétrie ;
Investir dans les techniques d'extraction aurifères sans mercure. Une de ces
techniques est le traitement par chlorination. Elle consiste à lessiver le sable
aurifère dans l'acide chlorhydrique et le chlore, afin de dissoudre les particules d'or.
./ Sur le plan de l'hygiène et de la sécurité Sensibiliser les orpailleurs au port obligatoire d'équipement de protection (gants,
masques, etc) au niveau des centres de traitement du minerai pendant les opérations
de récupération de l'or au mercure et cyanure ;
Sensibilisation des acteurs sur les risques liés à l'utilisation des produits chimiques
sur la santé et sur l'environnement ·
Etablir un plan d'aménagement du comptoir en tenant compte des distances, des
impacts et des risques de chaque phase d'extraction de l'or sur les populations. Les
phases de concassage et de broyage faisant beaucoup de bruit et produisant de
grandes quantités de poussière doivent être éloignées ;
Tester tous les orpailleurs pour dépister les différentes maladies qu'ils entraînent ou
qu'ils pourraient entraîner .
42
Diagnostic et cartographie des risques environnementaux liés aux exploitations minières artisanales en Côte d'Ivoire: Cas Angovia, Kokumbo, Hiré, et Agbaou
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RESUME
L'étude effectuée sur les sites d 'Angovia, Kokumbo, Hiré et Agbaou a consisté à faire un
diagnostic spatial de l'orpaillage en vue de cartographier les risques environnementaux
associés à cette activité en Côte d'Ivoire. Afin d'atteindre cet objectif, un état des lieux a
été fait à travers l'observation des différentes phases d'extraction de l'or et l'identification
des risques associés à ces phases. A l'aide d'un Système d'information Géographique
(SIG), la représentation de la distribution spatiale des risques de pollution a été réalisée.
Les indicateurs environnementaux descriptifs de la sensibilité du milieu (pente, proximité
au cours d'eau, couverture du sol) et l'indicateur de transfert (pluviométrie) ont été
combinés à cette fin. Concernant l'état de l'environnement immédiat des sites, l'on a
constaté une destruction notable du couvert végétal et des sols. A cela s'est ajoutée la
modification de l'habitat naturel des espèces :tloristiques et fauniques. L'analyse de la carte
de sensibilité à la pollution des eaux de surface a révélé une sensibilité faible des eaux dans
les localités de Hiré et Agbaou, modérée à Kokumbo et élevée dans la seule localité
d' Angovia. L'analyse des cartes de distribution spatiale de concentrations des ETM établit
a révélé que le mercure (Hg) et le zinc (Zn) proviennent essentiellement de la pression
exercée par l'exploitation minière artisanale sur les ressources en eau de ces différentes
localités.
Mots clés : Cartographie, risques environnementaux, orpaillage, Côte d'Ivoire.
RESUME
L'étude effectuée sur les sites d' Angovia, Kokumbo, Hiré et Agbaou a consisté à faire un
diagnostic spatial de l'orpaillage en vue de cartographier les risques environnementaux
associés à cette activité en Côte d'Ivoire. Afin d'atteindre cet objectif, un état des lieux a
été fait à travers l'observation des différentes phases d'extraction de l'or et l'identification
des risques associés à ces phases. A l'aide d'un Système d'Information Géographique
(SIG), la représentation de la distribution spatiale des risques de pollution a été réalisée.
Les indicateurs environnementaux descriptifs de la sensibilité du milieu (pente, proximité
au cours d'eau, couverture du sol) et l'indicateur de transfert (pluviométrie) ont été
combinés à cette fin. Concernant l'état de l'environnement immédiat des sites, l'on a
constaté une destruction notable du couvert végétal et des sols. A cela s'est ajoutée la
modification de l'habitat naturel des espèces floristiques et fauniques. L'analyse de la carte
de sensibilité à la pollution des eaux de surface a révélé une sensibilité faible des eaux dans
les localités de Hiré et Agbaou, modérée à Kokumbo et élevée dans la seule localité
d' Angovia. L'analyse des cartes de distribution spatiale de concentrations des ETM établit
a révélé que le mercure (Hg) et le zinc (Zn) proviennent essentiellement de la pression
exercée par l'exploitation minière artisanale sur les ressources en eau de ces différentes
localités.
Mots clés : Cartographie, risques environnementaux, orpaillage, Côte d'Ivoire.