Les Composés Aromatiques Polycycliques (CAP) forment une vaste famille de polluants organiques comprenant notamment les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et leurs dérivés oxygénés (CAP-O). Les HAP sont bien connus pour leurs effets toxiques, mutagènes et cancérigènes, et constituent les principaux polluants surveillés sur les sites industriels contaminés. Cependant, des études récentes ont montré que d’autres familles de CAP, en particulier les CAP-O, sont également présentes dans ces milieux et pourraient contribuer de manière significative aux risques sanitaires et environnementaux.

Les CAP-O proviennent à la fois de sources industrielles (goudrons, créosotes) et de la dégradation des HAP sous l’effet de processus naturels (photooxydation, oxydation chimique ou biologique) ou de certaines techniques de dépollution. Leur polarité élevée les rend plus solubles dans l’eau et donc plus mobiles dans les sols et les eaux souterraines que les HAP, comme l’ont démontré plusieurs travaux récents, notamment ceux de la thèse de W. Almouallem (ADEME–Ineris, 2018–2022).

Malgré leur présence avérée, les CAP-O ne sont pas encore pris en compte dans les diagnostics de pollution, ni dans les suivis réglementaires de la qualité des eaux souterraines. Les connaissances actuelles sur leur toxicité restent limitées, mais leurs similarités structurales et fonctionnelles avec les HAP suggèrent une toxicité comparable, voire supérieure, pour certains d’entre eux. Ces caractéristiques font des CAP-O des candidats potentiels à la classification PMT (Persistants, Mobiles et Toxiques), un cadre proposé par l’Agence allemande de protection de l’environnement (UBA) dans le contexte de la réglementation REACH, afin de mieux protéger les ressources en eau.

Leur prise en compte dans les programmes de diagnostic et de surveillance apparaît donc essentielle, d’autant que certaines méthodes de remédiation des HAP peuvent en favoriser la formation. Ce constat justifie la nécessité de développer de nouvelles approches intégrées de dépollution et de suivi, soutenues par des initiatives européennes telles que le programme H2020 – Green Deal, dédié à la recherche sur les polluants persistants et mobiles. Les CAP-O représentent ainsi un enjeu scientifique, environnemental et réglementaire majeur pour la gestion durable des sites et sols pollués.

Le projet ARMANDE vise à développer une méthode innovante, durable et non génératrice de sous-produits toxiques, pour la dépollution des eaux souterraines contaminées par les HAP, tout en étant capable de traiter simultanément les CAP-O. Cette approche repose sur l’utilisation de matériaux zéolithiques adsorbants, à grande surface spécifique et régénérables, permettant la capture efficace des polluants organiques.

Sur le plan scientifique et technique, le projet s’attache à :

• concevoir et tester en laboratoire des zéolithes performantes pour l’adsorption des HAP et CAP-O ;

• évaluer l’effet de leur mise en forme (billes) sur les performances d’adsorption ;

• développer une méthode de régénération efficace afin de permettre des cycles multiples adsorption/régénération sans perte de performance ;

• valider la technologie en conditions réelles sur un site contaminé, par comparaison avec les charbons actifs et d’autres adsorbants commerciaux.

Sur le plan socio-économique et réglementaire, ARMANDE contribuera à mieux encadrer les pratiques de remédiation en intégrant la problématique de la formation et du traitement des CAP-O. L’objectif est d’adapter les choix technologiques pour prévenir la génération de polluants secondaires et réduire les risques sanitaires associés aux sites contaminés.

Enfin, les objectifs environnementaux du projet visent à une meilleure prise en compte des contaminants émergents dans les diagnostics et suivis de pollution, afin d’améliorer la qualité des sols, de l’eau et de la biodiversité. Les connaissances acquises permettront également de sensibiliser les acteurs du domaine et le grand public aux enjeux liés aux CAP-O, renforçant ainsi la prévention et la gestion durable de ces polluants.

L’objectif du projet ARMAMDE est de valider à l’échelle du terrain, une technique de dépollution des eaux contaminées par des HAP, sans provoquer la formation de CAP-O ainsi que d’être capable de traiter les CAP-O également. La voie envisagée pour atteindre cet objectif est l’utilisation d’adsorbants régénérables de type zéolithique pour piéger les polluants organiques présents dans l’eau. Ce projet contribuera à améliorer les techniques de traitements des eaux souterraines, par le développement d’une technique de dépollution performante, respectueuse de l’environnement et économiquement viable, de par l’utilisation d’adsorbants aisément régénérables par simple traitement thermique.

L’ensemble des compétences dans le projet ARMAMDE sont réunies à la fois à l’échelle des acteurs INERIS et VALGO (expertise scientifique en SSP et entreprise de dépollution) et à l’échelle du laboratoire (CNRS et SATT Conectus par délégation de l'UHA) pour effectuer l’ensemble des tâches suivantes : caractériser et quantifier la pollution sur un site atelier ; développer, caractériser et tester des adsorbants minéraux aux deux échelles (laboratoire et site atelier) ; puis tester la régénération de ces matériaux dans le cadre de la remédiation d’eaux souterraines polluées par des mélanges CAP-O/HAP. Si l’adsorption sur charbon actif est déjà utilisée in situ, celui-ci n’est ni récupéré ni régénérable. L’originalité et le caractère innovant du projet ARMAMDE est de se focaliser sur des matériaux durables, car facilement régénérables par traitement thermique. Les capacités d’adsorption mesurées par les zéolithes seront bien sûr comparées à celles de charbons actifs, à la fois en laboratoire et sur un site atelier dans des conditions expérimentales et de terrains identiques pour les deux types d’adsorbant.

Coordinateur

SATT CONECTUS ALSACE

Partenaire

• CNRS,
• Ineris,
• VALGO

Début et fin de projet

• Juin 2024 à Décembre 2027

Montant total projet

• 670 000 euros

Montant de l'aide Ademe

• 321 000 euros