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RÉSUMÉ
Cet article décrit les éléments indispensables à la mise en place d'une gestion de site pollué grâce à la technique de l'atténuation naturelle contrôlée. Après le rappel du contexte réglementaire, les éléments constitutifs de l'atténuation naturelle sont évoqués. Les conditions géochimiques de biodégradation des BTEX (Benzène, Toluène, Ethylbenzène, Xylènes) et des solvants chlorés sont analysées en détail à partir d'exemples. En parallèle, il est rappelé le rôle des modèles aux fins de prédiction. De plus, l'apport des mesures isotopiques est présenté. Deux cas types permettent d'illustrer les situations pour lesquelles l'atténuation est applicable et celles pour lesquelles elle ne l'est pas.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Olivier ATTEIA : Professeur EA 4592 – Institut polytechnique de Bordeaux
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Elicia VERARDO : Doctorante BRGM
INTRODUCTION
L'atténuation naturelle (AN) rassemble l'ensemble des mécanismes conduisant sans intervention humaine, à une diminution de la masse, la toxicité, la mobilité, le volume, le flux ou la concentration des polluants dans les sols ou les eaux souterraines. Comme toute autre mesure de gestion, l'atténuation naturelle implique la diminution de concentration à la cible.
Différents scénarios et les types de cibles impliquées sont envisagés. Pour que la technique soit applicable sur un site, il faut qu'elle soit contrôlée, ce qui justifie que l'on utilise souvent le terme d'atténuation naturelle contrôlée.
Deux grands processus se différencient :
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les mécanismes non destructifs englobant les phénomènes de dilution, dispersion, adsorption, volatilisation ;
la transformation des polluants et les mécanismes destructifs adaptés uniquement à certaines molécules organiques (les polluants métalliques ne sont jamais détruits).
Sur la majorité des sites, l'atténuation naturelle n'est envisagée qu'en présence d'une destruction significative des polluants.
En raison de leur présence sur de nombreux sites (base de données des sites et sol pollués Basol), l'objectif est centré sur la biodégradation des BTEX (benzène, toluène, éthybenzène, xylènes) puis sur celle des solvants chlorés (perchloroéthylène, trichloroéthylène et leurs dérivés). L'importance de cette biodégradation est quantifiée grâce à la modélisation, sur deux sites, démontrant des efficacités différentes selon les substances. Cette approche peut être complétée par la mise en place de microcosmes et le suivi des teneurs isotopiques des polluants.
En raison de la lenteur des écoulements et des quantités de polluants dans les zones sources, l'AN est par essence un processus qui s'étend sur plusieurs années et les durées envisageables peuvent être définies à partir d'exemples réels.
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3. Modélisation et prévision de l'évolution du panache
3.1 Objectifs de la modélisation
La modélisation numérique répond à un premier objectif : expliquer certains mécanismes plus ou moins complexes. Le modèle permet de déterminer la variation des concentrations des polluants en fonction du temps, le volume de l'aquifère pollué, le taux de migration du polluant, la durée d'atteinte des cibles potentielles et le risque éventuel pour ces cibles .
Le second objectif de la modélisation est de prévoir l'évolution des flux massiques issue de la dissolution de la phase organique présente dans la zone source afin d'estimer le délai nécessaire pour assister à la régression puis à la disparition du panache sous l'effet conjoint des processus existants dans les panaches jusqu'à l'atteinte des objectifs de réhabilitation.
Aussi, la modélisation permet d'estimer le temps nécessaire pour atteindre les objectifs de réhabilitation (gestion par AN ou traitement plus « dynamique ») et la localisation des piézomètres de surveillance dans le cadre d'une gestion du site par atténuation naturelle. Ces données sont indispensables pour chiffrer les coûts associés à une gestion du site par AN et ainsi comparer cette option de gestion aux autres options de gestion du site à travers un bilan coût/avantage.
HAUT DE PAGE3.2 Dimension théorique des panaches
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - US EPA - Monitored natural attenuation of petroleum hydrocarbons. - EPA, 600f-98021, 3 p. (1999).
-
(2) - ASTM INTERNATIONAL - Guide for remediation of ground water by natural attenuation at petroleum release sites. - ASTM International (1998).
-
(3) - CAREY (M.A.), FINNAMORE (J.R.), MORREY (M.J.), MARSLAND (P.A.) - Guidance on the assessment and monitoring of natural attenuation of contaminants in ground water. - English and Welsh Environment Agency (2000).
-
(4) - PASTERIS (G.), WERNER (D.), KAUFMANN (K.), HOHENER (P.) - Vapor phase transport and biodegradation of volatile fuel coumpounds in the insaturated zone : a large scale lysimeter experiment. - Environmental Science & Technology, 36, p. 30-39 (2002).
-
(5) - STUMM (W.), MORGAN (J.J.) - Aquatic chemistry : chemical equilibria and rates in natural waters. - Wiley and sons (1997).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
PHAST – A Computer Program for Simulating Groundwater Flow, Solute Transport, and Multicomponent Geochemical Reactions http://wwwbrr.cr.usgs.gov/projects/GWC_coupled /phast/index.html
PHT3D http://www.pht3d.org
RT3D – Multi-Species Reactive Transport Simulation Software for Groundwater Systems, Pacific Northwest National Laboratory https://www.pnnl.gov/projects/multi-species-reactive-transport-simulation-software-groundwater-systems/resources-rt3d
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ADEME – Agence de l'environnement et de maitrise de l'énergie ...
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