Préleveur d’eau multi-niveaux

Développement et validation d’un échantillonneur multi-niveaux passif à cellule ouverte
En cours (2011-2015)

Objectifs et contenu

Quantifier et prévoir l’impact dans les eaux souterraines de zones sources constituées de polluants organiques immiscibles à l’eau constitue une problématique centrale dans la gestion des sites pollués et plus généralement dans la protection durable des ressources en eau. Cette problématique est particulièrement aiguë pour la famille des composés organo-chlorés aliphatiques (PCE, TCE, …) du fait de la persistance de ces zones sources et de la taille importance des panaches. Elle bénéficie par ailleurs d’un contexte réglementaire porteur, la Circulaire du 8/02/2007 relative à la gestion des sites et sols pollués demandant une gestion spécifique des pollutions concentrées (enlèvement de celles-ci quand cela est possible, indépendamment de l’évaluation des risques). Enfin, les orientations récentes des travaux de dépollution se focalisent également davantage sur le traitement des zones sources.

En termes opérationnels, deux questions clés sont posées par les acteurs de la gestion des sites pollués : jusqu’à quelles concentrations dans les sols faut-il traiter les zones sources pour atteindre des objectifs de dépollution fixés dans l’eau souterraine sur une cible située en aval? Et quand cet objectif sera-t-il atteint ? Quelque que soit le scénario de gestion du site, ces questions se traduisent en termes techniques par la prévision des cinétiques de dissolution au droit des zones sources.

Dans ce contexte, le projet « Préleveur d’eau multi-niveaux » est structuré autour de 4 objectifs :

Développement d’un préleveur innovant. Il est orienté vers la mesure ponctuelle dans le temps des profils de concentrations en polluants dissous dans la nappe afin d’en déduire la stratification de l’aquifère en phase organique dans la zone source
Benchmark d’outils d’échantillonnage d’eau en fonction du contexte (lithologie / équipement piézométrique / outil et méthode d’échantillonnage / distribution de la pollution au droit de la source…) et des objectifs de l’étude (diagnostic, suivi réglementaire, acquisition de données pour la compréhension précise des écoulements et des mécanismes de transport et d’échange de masse entre phases …)
Modélisation détaillée des écoulements autour et dans un piézomètre, avec ou sans préleveur. Les modélisations, appliquées aux échelles maquette et bassin SCERES, visent à orienter les recommandations méthodologiques (sur le benchmark d’outils notamment) et le cahier des charges du prototype projet
Interprétation et modélisation des mesures multi-niveaux pour la délimitation des zones sources (mise en évidence de la présence de phase organique) et pour la quantification des cinétiques de dissolution sur site réel.

Livrables

Les livrables du projet comprennent :

Un prototype d’échantillonneur d’eau multi-niveaux
Un guide technique avec des recommandations pratiques pour l’utilisation de différents échantillonneurs d’eau et les prestations de modélisation : quelle méthode globale de prélèvement pour quel paramètre et à quelle échelle d’observation (prélèvement intégratif ou ponctuel, avec ou sans packer, diffusif à l’équilibre ou diffusif à accumulation, mesure directe ou interprétation, acquisition des données en concentrations ou flux de polluant, acquisition des données de perméabilité ou de vitesse de Darcy, intervalle de mesure, …)

Documentation

Kaskassian S., 2014. Passive Multi-Level Sampling for the Characterization of VOCs Groundwater Plumes and Mass Discharge from NAPL Sources. Designing a new Sampling Device : from Modelling to Field Measurements. CSME / SARCLE Conf., October 22-24, Brussels (Belgique)