Le projet en deux mots
La caractérisation de la pollution souterraine est cruciale pour la dépollution des sites, mais elle est compliquée par les hétérogénéités géologiques et les comportements variés des polluants. Le projet HRSC a permis de tester des outils innovants de prélèvements et d'analyses de paramètres chimiques et hydrodynamiques, pour améliorer la précision des schémas conceptuels et optimiser les opérations de remédiation.
Contexte et enjeux
La compréhension de la distribution des polluants et des contextes physiques dans lesquels ils se situent représente une clé du succès d’une bonne gestion des eaux souterraines. Aujourd’hui, la caractérisation des pollutions des eaux souterraines est souvent réalisée dans un forage par prélèvement ponctuel à la pompe, fournissant ainsi une concentration moyenne unique dans le forage.
Or dans le cas de sites présentant de fortes hétérogénéités géologiques, hydrogéologiques et/ou de pollution (notamment DNAPL ou LNAPL), le niveau de connaissance offert par des mesures moyennes ne permet généralement pas l’élaboration d’un schéma conceptuel de fonctionnement suffisant pour envisager une gestion optimale du site.
Ainsi, depuis 2012, l’USEPA a développé le concept de « HighResolution Site Characterization[1] » (HRSC) afin de répondre à ce besoin de caractérisation détaillée des sites.
Des outils existent, dont certains sont même normalisés aux Etats-Unis, mais force est de constater qu’ils sont sous-utilisés en France et en Europe.
[1] HRSC strategies and techniques use scale-appropriate measurement and sample density to define contaminant distributions, and the physical context in which they reside, with greater certainty, supporting faster and more effective site cleanup.
Objectifs
Afin de démocratiser l’utilisation de ces nouveaux outils et approches, cette étude visait à organiser un atelier participatif pour les tester en conditions réelles sur deux sites pollués, l’un par des LNAPL et l’autre par des DNAPL.
Les outils testés concernaient autant la mesure des concentrations en polluants, que des paramètres hydrodynamiques, en particulier le flux hydraulique, la vitesse d’écoulement de la nappe ou la perméabilité des terrains.
Déroulement
Outils mis en œuvre
Les outils dans deux domaines de caractérisation multiniveaux ont été déployés :
5 Outils orientés préférentiellement pour la mesure des propriétés hydrodynamiques,
6 Outils orientés préférentiellement pour la caractérisation chimique.
Méthodes
Le principe de l’atelier participatif porte sur des essais d’outils menés en autonomie par chacun des partenaires et réalisés sur un site commun.
L’ordre de déploiement des outils sur site a été sélectionné dans la mesure du possible pour aller des modes peu invasifs à des modes plus invasifs.
Sites d’études
Le premier site d’étude est un ancien site de stockage et de conditionnement de produits pétroliers. Il est situé en zone alluviale et présente une lithologie hétérogène allant des argiles aux sables graveleux ; des passées argileuses ont été mises en évidence sur site. Le niveau piézométrique se situe vers 8 à 10 m de profondeur. Le forage utilisé pour le test est crépiné entre 8 et 15,5 m. Les composés analysés sont les BTEX (5 composés).
Le second site est un site industriel en activité. Il est situé au droit d’alluvions grossières (galets et graviers) avec une matrice tantôt sableuse, tantôt sablo-limoneuse. Des tests au traceur ont montré des vitesses d’écoulement des eaux souterraines de 7 à 17 m/j. Le niveau piézométrique se situe vers 11 à 12 m de profondeur. Le forage utilisé pour le test est crépiné entre 7 et 15,5 m. Les composés analysés sont les COHV (15 composés).
Résultats
Les tests réalisés sur deux sites, qui présentent des contextes de pollution (COHV, HCT) et hydrodynamiques différents (milieux de conductivité hydraulique contrastée 10-4 m/s / 10-2 m/s en moyenne respectivement), ont montré que même pour des colonnes d’eau de faibles extensions (4 à 5 m) des variations verticales importantes peuvent être observées.
Les ateliers ont permis de montrer le caractère opérationnel de ces outils, de démontrer leurs apports et d’aider à la compréhension des différences observées selon les outils déployés et avec des mesures classiques.
Ces outils ont des modalités de fonctionnement différentes et donnent par conséquent accès à des informations différentes (état de la nappe au repos ou en pompage, …). Le choix d’un outil sera donc fonction de l’objectif de l’étude et des limites techniques des outils.
Application et valoristaion :
Pour faciliter l’appropriation de ces outils, ont été réalisés :
Des fiches outils précisent les modes d’utilisation des outils, leurs avantages et leurs inconvénients
Un film présente les outils :
Plusieurs de ces outils sont disponibles à la location ou à la prestation.
Partenaires
BRGM (coordinateur), INERIS, BURGEAP, ADERA
Détails du projet
Début et fin de projet : Novembre 2018 à Mars 2023
190k€ Montant total du projet
129k€ Aide projet