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Ecoulement d’eau de la mine sur les résidus miniers de St Pierre Montlimart, mine d’or (Saint Pierre Montlimart, Maine-et-Loire, 2011). © BRGM - Patricia Gentil

L’approche "multi-échelles", stratégie de gestion des pollutions

15.07.2012
Des approches multi-échelles et pluridisciplinaires originales sont aujourd’hui nécessaires au développement de nouvelles stratégies de gestion et de remédiation des pollutions des sols et des eaux souterraines. Il s’agit de caractériser et de quantifier en laboratoire les processus biogéochimiques à l’origine de la transformation et du transfert de polluants, puis de développer à l’échelle des sites des stratégies basées sur la maîtrise de ces processus. Une approche qui constitue le coeur des activités des projets GESSITE et BIOENV.

Ce véritable changement de paradigme intègre une chaîne d’actions continue. On va par exemple, à partir d’expérimentations menées sur des mécanismes biogéochimiques, sélectionner des souches bactériennes d’intérêt, déterminer des bio-indicateurs de qualité des milieux ou du comportement des polluants, pour développer de nouvelles écotechnologies de remédiation basées sur l’atténuation naturelle et le développement de (bio) procédés.

La transposition à l’échelle du site suppose ensuite d’évaluer les performances techniques (rendement, efficacité, coût), mais aussi environnementales (quels "bénéfices" ou "gains" attendus par rapport à des procédés existants ou pour la qualité des milieux ?), de ces technologies.

L’acceptabilité sociale, la concertation avec les parties prenantes, l’évaluation environnementale et l’analyse du cycle de vie sont partie intégrante de cette approche multi-échelles, via le développement d’outils d’analyse multicritères et d’aide à la décision et de partenariats.

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Dépollution d’une nappe polluée par des nitrates et des sulfates : ajout de tensioactifs (Avignon, Vaucluse). © BRGM - S. Colombano

Une large palette de projets

Cette démarche novatrice, continue et non cloisonnée, a notamment été appliquée à différentes pollutions (arsenic, mercure, chrome, chlordécone…). Dans des projets tels que BIOTRAS (ADEME), ASEDMAR (ANR) ou ABACHLOR (AIP), l’étude du couplage biogéochimique, qui influence directement le devenir et le transfert de la pollution, est indispensable à la compréhension et à la simulation prédictive des transferts. L’exploration des processus est potentiellement valorisable pour la mise au point de techniques de décontamination.

OXYSOL (ANR) développe une nouvelle combinaison de traitements in situ de polluants organiques persistants tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques et une refonctionnalisation des sols dépollués. SOLENV (ADEME) définit, quant à lui, une méthodologie pour évaluer et comparer l’impact environnemental global de différentes technologies de dépollution appliquées à des scénarios de remédiation.

RASSUEN (EPAD Ouest-Provence - BRGM) et REFFRINDD (ADEME) permettent de changer encore d’échelle. Il s’agit de concevoir une méthodologie de gestion intégrée pour la requalification et la réintégration de grandes friches, afin de permettre des prises de décisions étayées et transparentes, qui tiennent compte des enjeux et des attentes des parties prenantes, mais aussi des équilibres techniques et économiques.

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Crassier sur la friche industrielle de Rassuen, ancienne usine de production d’engrais et produits chimiques dérivés (Istres, Bouches-du-Rhône) dont la surface (17 ha) et l’emplacement périurbain représentent un enjeu particulièrement important de requalification et de réintégration. © BRGM - C. Blanc / D. Hubé

De la caractérisation en laboratoire…

Le projet GEOTEX, "GEstion Optimisée des Terres EXcavées" (Ecoindustrie DGCIS), projet mené en partenariat avec Sita Remediation, Gutzwiller et RMIS, permet de bien comprendre cette méthodologie. Portant en partie sur la stabilisation de terres faiblement polluées par des métaux ou des métalloïdes, il intègre modélisation, essais de traitabilité et mise au point d’un prototype industriel.

Il faut d’abord identifier les métaux ou les métalloïdes, mesurer leur teneur et comprendre leurs mécanismes de transport. Ces données, couplées à une modélisation géochimique, permettent ensuite d’approcher les potentialités de relargage des polluants par le sol. L’étude s’oriente ensuite vers les essais de traitabilité, avec l’expérimentation d’additifs bon marché.

… aux tests en vraie grandeur

L’efficacité du procédé est ensuite testée avec un prototype de matériel en adaptant un process industriel déjà utilisé en dépollution des sols. Les premiers essais montrent que les teneurs en métaux dans le lixiviat du sol testé sont inférieures à la valeur d’acceptation en ISDI (Installation de stockage des déchets inertes).

Prochaine étape : la mise en oeuvre industrielle sur un chantier de dépollution. GEOTEX illustre l’efficacité de l’approche multi-échelles dans une logique d’amélioration du bilan environnemental (réduction des coûts d’évacuation des sols, des émissions en CO2) du traitement des sols.

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