The development of column tests to assess oxygen migration through covers with capillary barrier effects colonized by vegetation

Les couvertures avec effets de barrière capillaire (CEBC) limitent la migration de l’oxygène vers les résidus miniers réactifs pour réduire la formation de drainage minier acide. Leur performance repose sur un degré de saturation élevé dans la couche de rétention d’humidité, qui contrôle la diffusion de l’oxygène. La végétation pouvant modifier la distribution de l’eau et de l’oxygène, ce projet propose une approche au laboratoire pour évaluer son influence sur le comportement des CEBCs. Des colonnes reproduisant une CEBC à trois couches ont été construites : une colonne témoin non végétalisée et deux colonnes plantées de boutures de saules. Des instruments ont permis de suivre les teneurs en eau et les concentrations d’oxygène. Après quatre mois de croissance, la performance des CEBCs a été évaluée au moyen d’essais modifiés de diffusion‑consommation d’oxygène avec purge à l’azote. Cet article décrit les essais en colonne développés pour intégrer la présence de plantes et présente des résultats préliminaires.

Abstract

Covers with capillary barrier effects (CCBE) are designed to stop oxygen migration down to the reactive wastes to control the generation of acid mine drainage. CCBE functioning relies on maintaining a high degree of saturation in the moisture-retaining layer to reduce oxygen diffusion. Plants can affect water and oxygen distribution in CCBEs. This project aimed at developing a laboratory approach to evaluate the impact of vegetation on oxygen diffusion and consumption in CCBEs and, consequently, on their performance to control oxygen flux. A three-layer CCBE was reproduced in a control column without vegetation and two columns planted with willows. Columns were instrumented to measure volumetric water contents and oxygen concentrations in the different layers. The performance was assessed after 4 months of growth, thanks to modified oxygen diffusion-consumption tests conducted after N2 purge. This article describes the instrumented column tests that were developed to include plants and presents sample results.