Dans le cadre des missions confiées au DPSM, l'UTAM Centre-Ouest est chargée des travaux de mise en sécurité environnementale sur le site de l'ancienne mine d'or de la Bellière (Saint Pierre Montlimart, 44).
En 2010, le BRGM/DPSM a été missionné par la DREAL Pays de la Loire pour conduire une étude environnementale sur le site de l'ancienne mine d'or et son dépôt de résidus miniers à Saint Pierre Montlimart. La démarche d'Interprétation de l'Etat des Milieux (IEM) a conclu en 2011 qu'un plan de gestion était nécessaire. L'objet du plan de gestion est de rendre compatible la qualité de l'eau du ruisseau la Bellière, impactée par les concentrations en arsenic en provenance des galeries d'exhaure de la mine, avec l'usage d'abreuvage du bétail dans le ruisseau.
L'eau d'exhaure se diffusait à travers les résidus pour former une zone marécageuse remplie de sédiments vaseux de couleur rougeâtre. Dans sa configuration de 2011, la zone n'était pas instrumentable pour l'acquisition des données nécessaires à l'étude physico-chimique et mesurer le débit d'exhaure. Il a été décidé par le DPSM, en accord avec la DREAL Pays de la Loire, de rechercher les sorties des galeries d'exhaure afin de canaliser l'eau pour mesurer les paramètres nécessaires à la compréhension du fonctionnement du système.
Les galeries ont été recherchées à l'aide d'une pelle mécanique le 30 août 2011. Deux galeries ont été trouvées ; elles ont été canalisées par deux tuyaux de 300 mm de diamètre. Un bassin temporaire a ainsi été créé, permettant à l'eau de s'infiltrer à travers la digue historique vers La Bellière, diminuant ainsi son impact en arsenic dans le ruisseau.
Une étude sur le suivi de la qualité des eaux de l'exhaure minière a été entreprise pendant une année, soit pendant un cycle hydrologique, d'août 2012 à août 2013, qui a permis de caractériser les grands principes du fonctionnement du traitement passif sur ce site. Cette caractérisation a permis d'établir notamment le schéma de la solution passive (dimensions, pente, profondeur, étanchéité, végétalisation).
Il a été mis en évidence que la co-précipitation de l'arsenic avec le fer était effective dans le système, avec quelques limites par rapport aux objectifs de concentrations dans le ruisseau récepteur. Le traitement passif temporaire fonctionne de façon satisfaisante pendant les saisons intermédiaires. Les concentrations en arsenic sont inférieures à 100 µg/L dans le bassin et dans les eaux de La Bellière, pendant les très hautes eaux, le traitement passif semble moins efficace en période d'étiage, mais l'impact reste en deça des normes de qualité sur le ruisseau.
Le débit en sortie de galerie est variable. Il est compris entre 8 et 30m3/h pour une moyenne calculée d'environ 15m3/h. Les eaux de l'exhaure sont riches en arsenic et en fer (de l'ordre de 800 µg/L pour l'arsenic et de 20 mg/l pour le fer en moyenne).
Il est donc proposé de traiter les eaux de l'émergence minière de la galerie - 30 en reproduisant les processus naturels qui se sont déroulés pendant de nombreuses années dans la zone humide constituée au débouché des eaux de la galerie par la création de deux lagunes.
La stabilité de la digue de retenue du dépôt de résidus, le long de la rivière La Bellière, vis-à-vis de la réalisation de ces lagunes, a été analysée. Les résultats montrent qu'aucun risque d'instabilité n'est à craindre pour des lagunes implantées à plus d'une dizaine de mètres de la digue.
Le dispositif de lagunage comprend un chenal d'alimentation et d'oxygénation des eaux de mine dont l'écoulement par gravité conduira les eaux depuis la galerie jusqu'à la lagune amont.
Une lagune « amont » de décantation, conçue pour retenir au maximum les précipités riches en arsenic, et une lagune « aval » de finition destinée à contrôler la fin de décantation des précipités et également à assurer une sécurité en cas de très fortes intempéries, ainsi qu'une surverse munie d'un déversoir assurant le rejet dans le ruisseau.
Les travaux préparatoires du chantier et la conception des opérations de réalisation de deux lagunes avec un chenal d'alimentation et un déversoir ainsi qu'un essai hydraulique se sont déroulés du 21 mars 2016 au 12 juin 2017. La réception complète des travaux a été prononcée le 26 juin 2017. Le site fera l'objet d'une surveillance régulière afin d'apprécier l'impact des travaux réalisés sur le site.
