Principe d'une dépollution par pompage d'un polluant surnageant sur la nappephréatique

La remise en état d'un site pollué passe par plusieurs étapes :
- Mesures d'urgence (pour réduire un danger immédiat).
- Diagnostic: étude géologique et hydrologique, historique des activités industrielles sur le site, prélèvements et analyses.
- Evaluation des risques: schéma d'exposition ("source-vecteur-cible", relations doses-effets).
- Détermination des objectifs et des moyens de la dépollution (en fonction des éléments précédents et de l'usage ultérieur du site).
- Travaux de dépollution et/ou de confinement.
- Eventuellement, mise en place d'une surveillance et/ou institution de restrictions d'usage (servitudes).

Comment faire un diagnostic ?

Avant de dépolluer un site, il convient de comprendre parfaitement ce qui se passe dans le sol. Et c'est loin d'être simple. La complexité du diagnostic vient de l'hétérogénéité du sous-sol : il peut être composé de plusieurs matériaux (argile, sable, roche, calcaire...) dont les caractéristiques sont très différentes (en particulier la perméabilité). Certaines parties d'un site peuvent être saturées d'eau (nappe*), et certains polluants évoluent.
Bref, la cartographie précise en trois dimensions de l'état d'un sol n'est pas une mince affaire. Elle repose notamment sur l'étude de l'histoire du site (activités qui se sont succédées sur place, type de polluants susceptibles de se trouver sur place), et sur des prélèvements en profondeur suivis d'analyse des échantillons. Le diagnostic doit être complété par l'évaluation des risques.

Les techniques de traitement

Les technologies de traitement des sites pollués sont très nombreuses et complexes. Pour simplifier, on distingue les traitements biologiques et les autres, qui sont regroupés sous l'appellation "traitements physico-chimiques".
Voici un aperçu des principales techniques.

Les technologies biologiques
- Biodégradation* : comme dans la plupart des traitements biologiques, on utilise la capacité de certains micro-organismes à dégrader des polluants organiques (en particulier les hydrocarbures légers): ils s'en nourrissent et les transforment en eau et en dioxyde de carbone.
- Bio-venting: c'est l'association de l'aspiration des gaz du sol (venting) et du traitement biologique. Les micro-organismes sont stimulés par la circulation d'air, et les molécules qu'ils dégradent en molécules plus petites sont alors aspirées avec les gaz du sol.
- Phytoremédiation: dans le cas de pollution métallique, on plante sur le site des végétaux sélectionnés pour leur capacité à fixer dans leurs racines ou leurs parties aériennes les métaux lourds. Les plantes sont ensuite arrachées et incinérées.
- Atténuation naturelle contrôlée: la dangerosité de certains polluants décroît naturellement dans le temps ( biodégradation* de polluants organiques*, modification de polluants minéraux). L'atténuation naturelle contrôlée consiste à contrôler et vérifier que les conditions de cette évolution sont réunies et continuent à exister tout au long de la dépollution.

Les technologies physico-chimiques
- Aspiration des gaz du sol: les polluants volatils sont extraits par des réseaux de drainage qui aspirent les gaz directement dans le sol. Les vapeurs récupérées sont ensuite condensées, adsorbées (charbon actif) ou incinérées.
- Pompage: la nappe phréatique* contaminée est pompée puis traitée par des voies biologiques ou physico-chimiques avant rejet. Cette technique permet de bloquer la progression du panache de pollution dans la nappe. Elle présente l'inconvénient d'obliger à pomper de grandes quantités d'eau pendant de très nombreuses années.
- Ecrémage: si le polluant flotte sur une nappe, on pompe seulement la surface de la nappe.
- Le lavage in-situ: cette technique consiste à faire circuler dans le sol de l'eau additionnée de tensioactifs qui libère et entraîne les produits organiques. Ils sont ensuite séparés par décantation au niveau du sol.
- Désorption thermique: les terres polluées par des produits organiques* (même chlorés) sont soumises à une température inférieure à 500 °C qui détruit les polluants sans détruire la terre.
- Extraction des métaux par vaporisation (pour le mercure et le zinc), par lavage.
- Fixation des métaux à l'aide de liants hydrauliques: ajout à la terre de ciment ou de chaux destiné à empêcher la pollution de se déplacer. Le produit obtenu est laissé en place, utilisé comme matériau ou envoyé en décharge.
- Incinération: les terres sont excavées puis passée dans un four à très haute température pour détruite toutes les molécules organiques.
- Confinement: une cloison étanche souterraine est construite autour de la zone polluée. Elle peut "descendre" jusqu'à une couche géologique étanche (argile par exemple), afin d'empêcher les polluants de migrer vers la nappe phréatique libre.
- Barrières réactives: le panache de pollution s'écoulant avec la nappe phréatique, on dispose en aval une "barrière" souterraine perméable. En passant au travers, le polluant est modifié ou détruit.
- Mise en décharge des terres.

A chaque site ses traitements

Le choix des technologies de traitement est orienté par plusieurs considérations : nature des polluants, nature du terrain, coût du traitement, etc. Le plus souvent, le traitement d'un site passe par le recours à une combinaison de technologies qui se succèdent dans le temps ou traitent différentes parties du site.