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Un chantier de démolition, qui met en évidence la nécessité du recyclage des déchets du BTP (2010). © BRGM

Base de Données des analyses de Sols Urbains BDSolU pour la détermination des valeurs de fonds pédogéochimiques anthropisés

30.08.2018
Pour juger de la qualité des sols (potentiellement) pollués, la méthodologie française propose de les comparer aux sols « sains » voisins de la zone d’investigation. Sur le même principe, la valorisation des terres excavées nécessite de considérer leur cohérence avec le fond géochimique naturel local. Or en milieu urbain, le fond pédogéochimique, fortement anthropisé et mal connu, rend cette comparaison plus délicate.

Afin d’améliorer la connaissance de la qualité des sols, de mettre au point des référentiels et de déterminer des valeurs de fonds pédogéochimiques anthropisés urbains, le BRGM a créé la Base de Données des analyses de Sols Urbains, BDSolU. Cette base permet la bancarisation d’un nombre important de données descriptives des sols, recueillies dans des conditions et selon des protocoles variés. La détermination des teneurs habituellement rencontrées pour les principales substances minérales et organiques présentes dans les sols urbains sera utile aux bureaux d’études, aux aménageurs ainsi qu’aux collectivités.

Page d’accueil du site BDSOLU (Site internet www.BDSolU.fr). © BRGM

Page d’accueil du site BDSOLU. © BRGM

Contexte

La France a mis en place une méthodologie de gestion des sites et sols (potentiellement) pollués basée sur la prévention et, pour les pollutions anciennes, sur la gestion des risques suivant l’usage. Toutefois, aucune valeur de référence réglementaire concernant la qualité géochimique à respecter pour les sols n’a été fixée. En cas de suspicion de pollution, la démarche française privilégie la comparaison de l’état du sol considéré à celui des sols « sains » voisins de la zone d’investigation. Il s’agit de distinguer le fond géochimique « naturel », et notamment les anomalies géochimiques locales, des contaminations ou des pollutions attribuables aux activités du site.

En parallèle, la démarche de gestion des terres excavées considère qu’une terre est exempte de pollution dès lors que ses caractéristiques sont cohérentes avec le fond géochimique naturel local. Un sol peut ainsi être considéré sans danger pour les populations lorsqu'il est conforme d’une part, à son état naturel initial et d’autre part, à l'état d'un sol dont il est admis qu’il ne pose pas de problème particulier pour l’usage envisagé.

A ce fond pédogéochimique naturel se superposent des contributions diffuses dues aux diverses activités anthropiques : on parle alors de Fond Pédo-Géochimique Anthropisé (FPGA). Dans les agglomérations urbaines, ces contributions anthropiques sont mal connues. Toutefois, a priori, elles sont plus élevées qu’en milieu rural. En effet, les sols y sont le réceptacle des retombées atmosphériques locales dues à l’artisanat, à l’industrie, aux chauffages urbain et individuel, au trafic routier, etc. En milieu urbain, il faut également tenir compte de la présence de nombreux remblais d’origine naturelle (ex. : sables) ou anthropique (ex. : gravats, bitumes, scories, mâchefers) qui peuvent contenir des quantités importantes de substances indésirables, comme des métaux ou des hydrocarbures. Il convient donc de déterminer un FPGA urbain.

Objectifs

La Base de Données des analyses de Sols Urbains, BDSolU, a été créée dans le cadre d’un partenariat avec l’ADEME entre 2010 et 2018. Cette base contient les données descriptives (méta données) relatives au lieu de prélèvement, au sondage, aux matériaux rencontrés, à l’échantillonnage, à l’échantillon, aux analyses et aux différents intervenants (préleveurs, laboratoires, etc.).

En bancarisant un grand nombre de données et de métadonnées associées, BDSolU a ainsi pour objectif d’améliorer la connaissance de la qualité géochimique des sols urbains sur l’ensemble du territoire national. Ces informations permettront de construire des fonds pédogéochimiques anthropisés urbains dans les principales agglomérations de France. Ces données de références peuvent également être utiles aux acteurs urbains du domaine des sites et sols (potentiellement) pollués confrontés à diverses situations :

  • Étude d’impact ;
  • État initial pour les sites des ICPE ;
  • Diagnostic de sols ;
  • Détermination d’objectifs de dépollution ;
  • Gestion des terres excavées ;
  • Situation post accident ;
  • Gestion sanitaire des lieux de vie.

Programme des travaux

La constitution de ce référentiel s’appuie, dans un premier temps, sur le recueil des analyses de sols urbains réalisé à l’échelle nationale par le BRGM pour le compte du ministère chargé de l’environnement dans le cadre du projet « Diagnostic des sols dans les établissements accueillant des enfants et des adolescents ». Ces diagnostics, dits ETS pour « Etablissements sensibles », font appel à plusieurs prélèvements « témoins » réalisés sur des sites voisins, qui sont comparés aux résultats des analyses de sols obtenues au droit des établissements.

Suite à la bancarisation des données de cette opération, il est prévu d’alimenter BDSolU grâce aux données recueillies au cours d’aménagements de quartiers, de diagnostics de sols, de démarches de gestion de terres excavées ou d’élaboration de fond pédogéochimiques locaux. Ces données proviendront :

  • de projets conduits par le BRGM dans plusieurs agglomérations, notamment Toulouse, Nantes, Marseille, … ;
  • des fonds de données des agglomérations, des collectivités locales et des bureaux d’études souhaitant contribuer à BDSolU.

BDSolU peut intégrer les analyses de tous types de substances. Toutefois, la constitution des FPGA urbains concerne essentiellement les principaux éléments traces métalliques ou ETM (arsenic, antimoine, cuivre, chrome, plomb, zinc, nickel, cadmium, mercure), les cyanures totaux, les substances organiques (hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), polychlorobiphényles (PCB), dioxines (PCDD), furanes (PCDF), ...). Les laboratoires qui le souhaitent peuvent développer une application permettant une saisie automatique de leurs résultats d’analyse depuis leur LIMS (Laboratory Information Management System).

Résultats obtenus

Début 2018, le projet a donné lieu à la bancarisation des analyses de 1 605 échantillons de sols recueillis dans 240 villes réparties dans toute la France.

Cependant, tous ne sont pas exploitables pour la détermination de FPGA et, à ce stade, seules trois agglomérations présentent plus de 30 points de prélèvement utilisables.

Les premiers résultats obtenus semblent confirmer les hypothèses faites au commencement du projet :

  • pour plusieurs substances, les populations de résultats observées apparaissent sensiblement différentes dans les trois agglomérations. Cela tend à indiquer d’une part, que les agglomérations présentent un fond différent en fonction de leur climat, de leur histoire et des caractéristiques de leurs activités présentes ou passées et d’autre part, qu’un référentiel national qui ferait appel à l’ensemble des données disponibles ne peut être représentatif localement et n’a de valeur qu’à titre indicatif ;
  • la qualité des sols en milieu urbain présente de fortes variations spatiales sur de courtes distances ;
  • la confrontation des valeurs obtenues à celles des référentiels locaux disponibles pour les ETM (RMQS et BDETM) montre que les teneurs des substances recherchées sont globalement plus élevées dans les agglomérations que dans les zones rurales environnantes.

La bancarisation d’un plus grand nombre de données permettra de fournir des valeurs de fond pédo-géochimiques en milieu urbain et, à terme, une interprétation géostatistique des résultats.

Excavation et chargement de terres au cours d'une opération de remédiation d'un site pollué avant traitement en filière agréée © BRGM - Fabien Lion

Excavation et chargement de terres au cours d'une opération de remédiation d'un site pollué avant traitement en filière agréée. © BRGM - Fabien Lion

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POUR ALLER PLUS LOIN

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RAPPORTS PUBLICS

Etablissement de fonds pédo-géochimiques urbains en parallèle à l’Opération ETS du Ministère du Développement durable. Rapport final. - RP-64845-FR

Établissement de fonds pédogéochimiques urbains en parallèle à l’Opération ETS du Ministère de l'Ecologie. Rapport intermédiaire. - RP-66306-FR

Établissement de fonds pédogeochimiques urbains en parallèle à l'Opération ETS du Ministère de l'Environnement. Rapport intermédiaire. - RP-66496-FR

Protocole d’Analyse Statistique pour la Construction d’un Fond Pédo-Géochimique Anthropisé des Sols Urbains. Rapport final. - RP-66501-FR

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34