Dépollution naturelle : des méthodes non-destructives pour surveiller une bio-dépollution d'hydrocarbures
Forages, prélèvements de sols et dans la nappe, analyses en laboratoire… Les méthodes actuellement utilisées pour suivre la bio-dépollution d'un site pollué aux hydrocarbures sont lourdes, longues et coûteuses, avec une efficacité relative. La grande variabilité locale de l'activité biologique rend en effet difficile l'évaluation précise des phénomènes à l'oeuvre entre deux points de forage.
C'est pour optimiser l'efficacité de ce suivi, par le recours à des méthodes non-destructives, qu'est né le projet Biophy – en réponse à un appel à projets publics (Laboratoire LPCE2 du CNRS, Géosciences Montpellier) et privés (Bureau d'études Serpol, Groupe Total) sous coordination BRGM.
Quantifier l'efficacité de la bio-dégradation
Une technique couramment utilisée pour traiter les hydrocarbures dissous dans la nappe phréatique consiste à stimuler l'activité de bactéries naturellement présentes dans le milieu par injection d'oxygène. Pour se développer, certaines bactéries trouvent en effet leur source d’énergie en dégradant ces hydrocarbures, entamant ainsi un processus naturel de dépollution.
Deux méthodes de bio-dépollution testées avec succès
Afin de suivre l'évolution dans le temps et l'efficacité de cette bio-dépollution, Biophy propose aujourd'hui deux méthodes complémentaires, testées avec succès à l'échelle du laboratoire, et prochainement en grandeur réelle.
La première d'entre elles est géophysique, fondée sur un phénomène maintenant connu : la modification des propriétés électriques des sols en présence d'hydrocarbures, et l'évolution de celles-ci au fur et à mesure du développement de l'activité bactérienne. Le principe consiste à injecter un courant électrique depuis la surface et à mesurer au moyen d'un réseau d'électrodes à mailles plus ou moins fines (5 x 5 m, 10 x 10m, 20 x 20m…) les conditions de circulation du courant (conductivité, capacitance…), révélatrices du niveau de pollution/dépollution et d’activité bactérienne sur chacun des points investigués.
La seconde méthode, complémentaire de la première, est fondée sur l'analyse du CO2, gaz dégagé par les bactéries lors de la dégradation des hydrocarbures. Après pompage en surface au moyen d'une cloche, l'analyse isotopique du CO2 prélevé permet de mesurer le niveau d'activité des bactéries (par mesure de l'augmentation ou de la baisse des volumes de carbone 12 par rapport au carbone 13, révélateurs de cette activité).
Des outils de suivi sur site
Des outils spécifiques de suivi automatique en continu, sur site, sont actuellement développés. Fin 2012, une station-service du Groupe Total sera appareillée afin de tester la validité de ces méthodes très prometteuses.
Une analyse technicoéconomique est également prévue, sur la base d'une évaluation coût-efficacité par rapports aux méthodes classiques de suivi.