L’eau joue un rôle central dans l’exploitation minière à ciel ouvert dans les sables bitumineux du Canada. De vastes quantités d’eau de la rivière Athabasca sont utilisées et recyclées pour des procédés comme l’extraction du bitume (une forme de pétrole brut lourd et visqueux) qui se trouve dans le sable. L’extraction du bitume et les procédés de valorisation génèrent des eaux usées (connues sous le nom d’eaux de procédé) qui contiennent des niveaux élevés de constituants toxiques pour les organismes aquatiques : des acides naphténiques (AN), des sels, des composés aromatiques polycycliques, des métaux et d’autres matières toxiques.

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