Projet de recherche BR/165/A2/RESPONSE (Action de recherche BR)
DESCRIPTION DU PROJET
Le projet RESPONSE porte sur le transport de contaminants de sources ponctuelles, dans les sols et les eaux souterraines. De nombreux types de sources ponctuelles existent, telles que les décharges, les installations industrielles, les réservoirs enfouis, le stockage ou l’élimination des déchets dangereux, etc. En Belgique, les contaminations résultant d’activités passées ou actuelles présentent une grande variété de formes, d’extension et de type de contaminants. Dans le contexte de la directive européenne sur les eaux souterraines (2006/118/CE), les panaches de pollution provenant de sources ponctuelles ont fait l’objet d’une attention particulière. Cependant, le nombre très élevé de sites de contamination potentielle ou confirmée constitue un défi important. De nouvelles méthodes, simplifiées, pour évaluer le potentiel de migration des contaminants sont nécessaires.
La surveillance de la qualité des eaux souterraines autour des sites contaminés s’effectue généralement par l’échantillonnage de piézomètres. Toutefois, il est souvent nécessaire de compléter ces observations par une analyse de modélisation pour anticiper l’évolution spatiale et temporelle du panache, concevoir des stratégies d’assainissement et évaluer les risques pour la santé humaine et l’environnement. Si les modèles représentent explicitement les réactions chimiques se déroulant pendant le transport des contaminants, ils sont appelés des modèles réactifs de transport. Leur principal avantage est qu’ils représentent plus fidèlement les réactions physico-chimiques se produisant dans le sous-sol et ont ainsi le potentiel de mieux prédire le devenir des contaminants.
Cependant, l’application des codes informatiques de modèles réactifs à des cas réels demeure très peu fréquente. En effet, ils nécessitent un nombre considérable de paramètres spécifiques, à mesurer sur le site contaminé ou à estimer. RESPONSE vise à (1) identifier le jeu de paramètres minimal nécessaire pour prédire le transport réactif de polluants inorganiques (par ex. Les métaux lourds) et (2) améliorer/simplifier la modélisation du transport de polluants organiques xénobiotiques (ou artificiels).
L’approche choisie inclut une partie expérimentale et une partie modélisation. Trois études de cas seront choisies dans des zones de faible profondeur de la nappe phréatique (afin d’analyser l’impact de la fluctuation saisonnière de l’interface zone saturée / zone non-saturée). Pour les polluants inorganiques (métaux lourds), RESPONSE testera si les modèles réactifs peuvent donner des prédictions satisfaisantes en utilisant uniquement des données génériques telles que les mesures de niveau d’eau souterraine, les cartes géochimiques et pédologiques, la topographie, etc. Concernant les polluants organiques, RESPONSE vise à développer une approche simplifiée pour localiser les zones d’oxydo-réduction et la frange du panache.
Parmi les différentes sources de pollution possibles, RESPONSE abordera plus particulièrement les problèmes rencontrés dans les anciennes décharges municipales et les cimetières. Même recouvertes d’une couche de sol depuis leur fermeture, les décharges peuvent relâcher des polluants tels que les métaux lourds et les composés organiques xénobiotiques. Les cimetières, cas particulier de décharge, libèrent divers composés dans le sous-sol comme l’arsenic et le mercure, des bactéries et des virus, etc. De plus, ils constituent des sources ponctuelles potentielles pour le lessivage des herbicides dans les eaux souterraines.
Si RESPONSE confirme l’applicabilité des modèles réactifs de transport pour certains contaminants inorganiques en se basant sur les informations historiques de la source de contamination et sur les données facilement disponibles, cela élargit le champ des possibilités pour des évaluations plus systématiques des risques environnementaux, en diminuant les coûts d’acquisition de données spécifiques au site. Les résultats seront applicables à d’autres types de pollutions ponctuelles (anciens ateliers et industries, voies ferrées…), augmentant ainsi l’impact sociétal du projet. Pour les contaminants organiques, l’efficacité des mesures d’atténuation naturelle surveillée, appliquées pour la restauration des sites, pourrait être améliorée si une approche simplifiée est développée pour la localisation des zones d’oxydo-réduction.
Les cimetières ne sont pas tenus en compte dans les sources potentielles de pollution des eaux souterraines. Cependant, de nombreux cimetières sont plus anciens que les réglementations actuelles (profondeur des tombes par rapport au niveau de la nappe) et le risque de contamination de la nappe phréatique ne peut être exclu. A cet égard le projet peut également générer des résultats intéressants pour la gestion des sols et eaux souterraines.
Les résultats du projet se traduiront en rapports annuels et publications scientifiques. Les modèles de transport réactifs développés au cours du projet seront mis à disposition des parties prenantes. De plus, un séminaire sera organisé dans le dernier semestre du projet afin de présenter les principaux résultats du projet. Le public ciblé inclura des sociétés de consultance, les administrations régionales, les universitaires et chercheurs actifs dans le milieu de la gestion des eaux souterraines.
RESPONSE représente un consortium interdisciplinaire d’experts en modélisation (modèles réactifs de transport et modèles hydrologiques), géochimie, géographie, géologie et microbiologie.
