Fiche de révision : Pollution environnementale à Val-de-Rive

📋 Plan du Cours

1. Évaluation du risque environnemental
2. Structure et circulation dans les sols
3. Propriétés et comportement des contaminants
4. Transferts et évolution des polluants
5. Interprétation du risque et diagnostic
6. Prélèvements et analyses environnementales
7. Choix des traitements de dépollution
8. Contrôle et clôture des travaux

📖 1. Évaluation du risque environnemental

★ À maîtriser

📌 Le risque environnemental n’est présent que si la source de pollution, une voie de transfert et une cible sont simultanément présentes.

• Les voies d’exposition citées sont :
  • l’inhalation de poussières
  • l’inhalation de vapeurs
  • l’ingestion de terre
  • l’ingestion d’eau contaminée
  • l’ingestion de denrées contaminées
  • le contact cutané direct

Compléments

• Les cibles possibles comprennent la population humaine, les ressources et les milieux naturels.

💡 Astuce mémo

Contamination présente ≠ risque : il faut une exposition.

📖 2. Structure et circulation dans les sols

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol multiphasique : Compartiment multiphasique comprenant une phase solide minérale et organique, une phase liquide constituée d’eau et éventuellement de polluant organique, ainsi qu’une phase gazeuse contenant de l’air, du CO₂ et des vapeurs de polluant.

★ À maîtriser

• La porosité du sol permet l’écoulement de l’eau, des gaz et d’éventuelles phases organiques, tandis que la taille des pores contribue à déterminer sa perméabilité.

• 🔄 La limitation de l’infiltration peut conduire à : une accumulation d’eau, la formation d’une nappe phréatique, la circulation de la nappe et des échanges avec les eaux superficielles

Compléments

• La perméabilité et les différences de pression ou de niveau influencent la vitesse d’écoulement des fluides ; une nappe peut être presque immobile ou se déplacer jusqu’à 20 m/j.

• Les classes granulométriques citées sont :

  • les argiles (< 4 μm)
  • les limons (4 à 63 μm)
  • les sables (63 μm à 2 mm)
  • les graviers (2 à 20 mm)
  • les galets (2 à 20 cm)
  • les blocs (> 20 cm)

📖 3. Propriétés et comportement des contaminants

★ À maîtriser

• Les contaminants peuvent être organiques ou inorganiques, appartiennent à des familles variées et sont souvent présents en mélange.

• Une molécule plus soluble ou plus polaire est plus facilement transportée par l’eau, tandis qu’une molécule plus volatile est plus facilement transportée par les gaz du sol.

Compléments

• Les ordres de grandeur de la constante de Henry sont < 100 Pa·m³/mol pour une faible volatilité, de 100 à 500 Pa·m³/mol pour une volatilité intermédiaire et > 500 Pa·m³/mol pour une très forte volatilité.

• Pour la pression de vapeur depuis la phase pure, une valeur < 100 Pa indique une faible volatilité et une valeur > 100 Pa indique une volatilité.

• Une solubilité < 0,1 g/l est faible, une solubilité de 0,1 à 10 g/l est intermédiaire, et une solubilité supérieure à 10 g/l est très élevée.

• Le KOC décrit le partage entre le carbone organique du sol et l’eau : < 100 l/kg indique une très forte mobilité, 100 à 1000 l/kg une mobilité intermédiaire, et > 1000 l/kg une mobilité faible à nulle.

• Le Log KOW décrit le partage octanol/eau : une valeur < 1 indique un caractère hydrophile, une valeur de 1 à 4 un caractère intermédiaire et une valeur > 4 un caractère hydrophobe.

• Le pH influence fortement la solubilité des métaux, tandis que les conditions redox peuvent modifier leur forme.

📖 4. Transferts et évolution des polluants

★ À maîtriser

• L’advection transporte les contaminants par l’écoulement de l’eau ou du gaz.

Compléments

• La diffusion transporte les contaminants sous l’effet d’un gradient, du milieu le plus concentré vers le moins concentré.

• La dispersion provoquée par l’écoulement mélange les eaux, élargit les panaches de pollution et dilue les concentrations.

• L’adsorption et la désorption ralentissent le transfert du polluant, tandis que la dégradation ou la transformation chimique peut être biotique ou abiotique.

• En dépollution, la rétrodiffusion depuis les zones moins perméables peut provoquer un effet rebond après traitement.

📖 5. Interprétation du risque et diagnostic

📝 Points essentiels

📌 En France, il n’existe pas de valeurs seuils générales définies pour les sols ; elles sont déterminées au cas par cas à partir d’études de risques.

• L’analyse de risque prend en compte l’usage du site, par exemple une crèche, un site industriel ou un parc.

• La prédiction du comportement environnemental repose sur les propriétés des molécules, mais la connaissance du milieu et les mesures de terrain sont nécessaires pour préciser et trancher l’évaluation.

• Un bon diagnostic doit : identifier les polluants à traiter, quantifier leur masse, délimiter l’étendue horizontale et verticale de la contamination

💡 Astuce mémo

Identifier → quantifier → délimiter la pollution.

📖 6. Prélèvements et analyses environnementales

★ À maîtriser

• Pour les sols, l’analyse de la matrice brute porte sur les composés extractibles, la lixiviation ou la percolation caractérise les composés éluables, et la post-digestion acide mesure notamment les métaux totaux ; les résultats sont ramenés à la matière sèche.

Compléments

• Les prélèvements de gaz du sol ou d’air ambiant peuvent être réalisés sur cartouche, suivis d’une désorption chimique ou thermique et d’une analyse, ou sur canister avec analyse directe sans risque de saturation signalé.

• La mesure PID sur site est non spécifique et calibrée sur l’isobutylène.

• Les prélèvements de sol peuvent nécessiter une foreuse et des carottes échantillonnées ; l’emploi d’eau facilite le forage mais peut lixivier la pollution, et la gestion des composés volatils est délicate.

• 🔄 Le suivi d’une eau souterraine comprend : la mesure de la hauteur de nappe, la purge normée du piézomètre, le remplissage des flacons avec un conservateur adapté et sans ciel gazeux, l’envoi au laboratoire

• Les analyses d’eau souterraine peuvent porter sur la matrice brute, après filtration à 0,45 μm pour les composés dissous, ou après digestion acide, principalement pour les métaux totaux.

• Les analyses peuvent utiliser ICP-AES ou ICP-MS pour les métaux, GC-FID ou GC-MS pour les COHV, BTEX et HAP, GC-MS headspace pour les hydrocarbures totaux, et LC-MS/MS pour les PFAS.

• Les résultats d’analyses accrédités sont rendus avec une incertitude et les étalons internes servent à évaluer les rendements analytiques.

📖 7. Choix des traitements de dépollution

★ À maîtriser

• 🔄 L’élaboration du plan de gestion comprend : l’exploitation des données historiques et acquises, l’établissement de trois solutions de traitement, des essais de laboratoire et une comparaison technicoéconomique, des analyses de risque résiduel prédictives

• Le choix d’un traitement tient compte :

  • des propriétés physiques du polluant
  • des contraintes de temps
  • de l’accès à la pollution
  • de l’espace disponible sur le site
  • du voisinage

Compléments

• Les techniques physiques comprennent :

  • l’excavation
  • le pompage et le traitement des eaux
  • la séparation granulométrique
  • le venting en zone non saturée
  • le sparging en zone saturée
  • l’extraction des vapeurs
  • le lavage du sol
  • la désorption thermique
  • le pompage-écrémage de phase pure

• Les techniques de dégradation chimique comprennent l’oxydation par permanganate, persulfate ou Fenton, et la réduction par fer ou dithionite ; leur efficacité dépend de la possibilité de réaction, de la rencontre entre réactif et contaminant et d’un temps de contact suffisant.

• Les techniques d’immobilisation citées sont :

  • la stabilisation
  • la solidification
  • la barrière perméable réactive
  • la couverture ou l’étanchéification

• Les techniques biologiques citées sont :

  • l’atténuation naturelle contrôlée
  • la biostimulation
  • la bioaugmentation
  • les phytoprocédés

📖 8. Contrôle et clôture des travaux

★ À maîtriser

• Après traitement, la réception comprend des échantillonnages et des analyses, puis une analyse de risques résiduels réelle.

• Le suivi après traitement dure quatre ans et est renouvelé jusqu’à ce que la situation soit résolue.

Compléments

• Des restrictions d’usage peuvent persister après la dépollution.

• La dépollution transforme les mesures en décisions en articulant la compréhension des transferts et des impacts, le diagnostic par la mesure et le choix d’un traitement adapté.