RAPPORT D ÉTUDE 12/11/2014 INERIS- DRC A

Transcription

1 RAPPORT D ÉTUDE 12/11/2014 INERIS- DRC A Synthèse de tests exploratoires pour la détection et le suivi de solvants chlorés par résistivité électrique in-situ

2 Synthèse de tests exploratoires pour la détection et le suivi de solvants chlorés par résistivité électrique in-situ Rapport réalisé pour le Ministère de l Ecologie, du Développement Durable et de l Energie (MEDDE). Liste des personnes ayant participé à l étude : Jean-Philippe BELLOT (ImaGeau), Fabrice QUIOT (INERIS). INERIS- DRC A Page 1 sur 29

3 PRÉAMBULE Le présent rapport a été établi sur la base des informati ons fournies à l'ineris, des données (scientifiques ou t echniques) disponibles et objectives et de la réglementation en vigueur. La responsabilité de l'ineris ne pourra être engagée si les informations qui lui ont été communiquées sont incomplètes ou erronées. Les avis, recommandations, préconisations ou équivalent qui seraient portés par l'ineris dans le cadre des prestations qui lui sont c onfiées, peuvent aider à la prise de décision. Etant donné la miss ion qui incombe à l'ineris de par son décret de création, l'ineris n'intervient pas dans la prise de décision proprement dite. La responsabilité de l'ineris ne peut donc se substituer à celle du décideur. Le destinataire utilisera les résultats incl us dans le pr ésent rapport intégralement ou sinon de manière objective. Son utilisation sous forme d'extraits ou de notes de synthèse sera faite sous la seule et entière responsabilité du destinataire. Il en est de même pour toute modification qui y serait apportée. L'INERIS dégage toute responsabilité pour chaque utilisation du rapport en dehors de la destination de la prestation. Rédaction Vérification Approbation NOM Marie LEMOINE Roger REVALOR Martine RAMEL Qualité Ingénieur au pôle RISK "Risque et technologies durables", Unité «Risque Sanitaire et Exposition» Responsable d unité au pôle RISK "Risque et technologies durables", Unité «Comportement des contaminants dans les sols et les matériaux» Responsable du pôle RISK "Risque et technologies durables", Direction des Risques Chroniques Visa INERIS- DRC A Page 2 sur 29

4 TABLE DES MATIÈRES 1. CONTEXTE ET OBJECTIFS DEMARCHE ET PRESENTATION DES OUTILS MIS EN ŒUVRE Caractéristiques techniques générales des SMD (Subsurface Monitoring Device) Mise en œuvre de l outil SMD sur site Caractéristiques techniques du DIL RESULTATS ET INTERPRETATION Concentrations des éléments chimiques et conductivité du fluide poral Conductivités et taux de saturation en polluant CONCLUSION ANNEXES INERIS- DRC A Page 3 sur 29

5 LISTE DES FIGURES Figure 1 : Schéma du site industriel et localisation de l outil SMD implanté (source : INERIS, 2012) Figure 2 : Outil SMD (source : ImaGeau, 2014) Figure 3 : Section de mesure du système SMD (source : ImaGeau, 2014) Figure 4 : Composition de la section de mesure du système SMD ImaGeau (source : imageau, 2014) Figure 5 : Localisation de l outil SMD ImaGeau implanté sur le site industriel Figure 6 : Schéma de l outil SMD implanté sur site (source : ImaGeau, 2014) Figure 7 : Système d'acquisition et de transmission des données installé sur le site industriel (source: ImaGeau, 2014) Figure 8: Répartition des concentrations mesurées par prélèvement conventionnel et prélèvement passif, en fonction de la profondeur Figure 9 : Résultats des investigations mises en œuvre en janvier 2013 : concentrations obtenues suite aux prélèvements et conductivité mesurée par le SMD (source : ImaGeau, 2014) Figure 10 : Conductivités du fluide poral obtenues par DIL45 (logging), par sonde multi-paramètres et par SMD (source : ImaGeau, 2014) Figure 11: Conductivités du fluide poral obtenues par DIL45 (logging) et saturation en polluant calculées à partir des données du DIL45 et du SMD (source : ImaGeau, 2014) INERIS- DRC A Page 4 sur 29

6 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : concentrations mesurées à partir d'un prélèvement passif (membrane de dialyse), en janvier Tableau 2 : concentrations mesurées à partir d'un prélèvement conventionnel (pompe MP1), en janvier INERIS- DRC A Page 5 sur 29

7 RESUME Dans le cadre de son appui technique au Ministère en charge de l Ecologie, l INERIS a finalisé au cours de l année 2013, des tests exploratoires portant sur un outil de télégestion de l information actuellement utilisé dans le suivi des intrusions salines et de l impact associé sur la ressource en eau souterraine. L objectif de ces travaux est d évaluer la pertinence d outils de mesure de la résistivité du fluide poral vis-à-vis de la problématique du suivi et de la gestion des effets de l'activité industrielle et des sites pollués sur le milieu eau souterraine. Pour ce faire, l INERIS a mis en œuvre sur un site pilote, l outil SMD («Subsurface Monitoring Device). En effet, ce dernier permet la mesure de la résistivité électrique du fluide poral en zone saturée d un aquifère (ou nappe), via des méthodes électriques diverses (dipôle-dipôle, pôle-dipôle ou Wenner). Il permet de rendre compte des variations de la résistivité du fluide poral, implicitement liée à la composition géologique, chimique et biologique du milieu. La dégradation de la qualité des milieux (source ou panache de pollution), à l origine d une modification de la résistivité électrique, pourrait être identifiée et suivie via cette nouvelle méthode d investigation. Pour évaluer son intérêt, des tests exploratoires ont été mis en œuvre sur un site industriel, encore en activité et dont la qualité des sols et de la nappe souterraine est dégradée par des solvants chlorés. Ainsi, l outil SMD a été utilisé en vue de détecter et de surveiller un panache de pollution aux solvants chlorés (PCE, TCE, Cis-DCE), en zone saturée (nappe). Au cours de cette étude, différentes techniques ont été utilisées : pour la caractérisation des eaux souterraines, à partir de piézomètres disposés en flûte de pan : prélèvement conventionnel (à la pompe MP1) ; échantillonnage passif à l équilibre (membrane de dialyse) ; mesure de la conductivité de la colonne d eau, à l aide d une sonde multi-paramètres (sonde TROLL ) pour la mesure in-situ de la conductivité du fluide poral (appliquée à l extérieur du piézomètre) : conductivité électrique du fluide poral mesurée par le système SMD, à proximité des piézomètres en flûte de pan ; conductivité électrique du fluide poral mesurée par loggings (DIL45), dans les piézomètres en flûte de pan. Les essais menés sur ce site industriel se sont échelonnés sur une période de 6 mois (entre le second semestre 2012 et le premier semestre 2013). Les mesures de conductivité du fluide poral ont été mises en œuvre, en continu, sur toute cette période. INERIS- DRC A Page 6 sur 29

8 Ces travaux ont conduit à la mise en perspective des résultats de mesure in-situ de la conductivité du fluide poral, et des résultats des autres méthodes de mesure et de prélèvement des eaux souterraines précitées. Ces tests exploratoires ont permis de mettre notamment en exergue les points suivants : les résultats en terme de conductivité sur la colonne d eau (une diagraphie) s avèrent comparables et in fine plus précis avec le SMD qu avec une sonde multi-paramètres ; les loggins de conductivité établis via le SMD mettent en évidence des contrastes qui sont corrélés à des évolutions de concentrations en solvants chlorés ; l information quant à la saturation du milieu, obtenue à partir des mesures effectuées par le SMD, semblent intéressante afin d identifier et suivre différentes phases (dissoutes, pures, etc.) ; enfin, dans la mesure où ces résultats ne peuvent se concevoir qu interprétés en relatif, le suivi en quasi-continu obtenu avec le SMD en fait un outil d autant plus intéressant. Ces premiers travaux mettent en évidence un intérêt potentiel envers les outils de mesure de la résistivité du fluide poral, dans le cadre des ICPE et des sites pollués. Toutefois, ces tests exploratoires donneront lieu à de nouveaux essais, en particulier dans le cadre de deux projets de Recherche et Développement dans lesquels l INERIS est ou sera engagé très prochainement. INERIS- DRC A Page 7 sur 29

9 GLOSSAIRE COHV : Composés Organiques Halogénés Volatils CV : Chlorure de Vinyle (Cis-)DCE : Cis-Dichloroéthylène (Trans-)DCE : Trans-Dichloroéthylène ICPE : Installation Classées pour la Protection de l Environnement PCE : Perchloroéthylène SMD : Subsurface Monitoring Device TCE : Trichloroéthylène INERIS- DRC A Page 8 sur 29

10 1. CONTEXTE ET OBJECTIFS Dans le cadre de son appui technique au Ministère en charge de l Ecologie, l INERIS a finalisé au cours de l année 2013, des tests exploratoires portant sur une nouvelle méthode d investigation, basée sur la mesure de la résistivité électrique du fluide poral en zone saturée d un aquifère (ou nappe), via des méthodes électriques diverses (dipôle-dipôle, pôle-dipôle ou Wenner). Elle permet de rendre compte des variations de la résistivité du fluide poral, implicitement liée à la composition géologique, chimique et biologique du milieu. Cet outil de télégestion de l information est actuellement utilisé dans le suivi des intrusions salines et de l impact associé sur la ressource en eau souterraine. L objectif de ces travaux est d évaluer la pertinence de la mesure de la résistivité du fluide poral, dans le cadre du suivi et de la gestion des effets de l'activité industrielle et des sites pollués sur le milieu eau souterraine. Pour ce faire, une méthodologie spécifique a été développée puis mise en œuvre sur un site industriel. Le présent rapport présente la démarche suivie pour parvenir à cet objectif. Celleci a conduit à la mise en œuvre de divers tests sur une période de plusieurs mois sur un site industriel caractérisé par une pollution aux solvants chlorés (en particulier COHV : PCE, TCE, DCE et CV). Au final, une dernière campagne de mesures et d échantillonnage a permis de comparer les résultats acquis à partir de différentes techniques dont l outil de monitoring, basé sur la mesure de la résistivité du fluide poral. En premier lieu, ce document présente le site atelier sur lequel les tests ont été effectués, ainsi que le contexte naturel associé. Dans un second temps, la démarche suivie et les outils employés sont décrits. Enfin, les résultats sont présentés et exploités dans le cadre d une mise en perspective des résultats acquis via la mesure de la résistivité du fluide poral et via d autres méthodes. INERIS- DRC A Page 9 sur 29

11 2. DEMARCHE ET PRESENTATION DES OUTILS MIS EN ŒUVRE Cette étude vise l évaluation de la pertinence technique d outils de mesure de la résistivité du fluide poral pour la détection et le suivi d un panache de pollution aux solvants chlorés (PCE, TCE, Cis-DCE), en zone saturée (nappe). Pour ce faire, les mesures réalisées à partir de l outil SMD ont été comparées aux concentrations mesurées dans les eaux souterraines (piézomètres en flûte de pan). Ainsi, au cours de cette étude, différentes techniques ont été utilisées : pour la caractérisation des eaux souterraines, à partir de piézomètres disposés en flûte de pan : prélèvement conventionnel (à la pompe MP1) ; échantillonnage passif à l équilibre (membrane de dialyse) ; mesure de la conductivité de la colonne d eau, à l aide d une sonde multi-paramètres (sonde TROLL ). pour la mesure in-situ de la conductivité du fluide poral (appliquée à l extérieur du piézomètre) : conductivité électrique du fluide poral mesurée par l outil SMD 1, à proximité des piézomètres en flûte de pan ; conductivité électrique du fluide poral mesurée par loggings (DIL45), dans les piézomètres en flûte de pan. Les essais ont été menés sur un site industriel en activité faisant l objet d un plan de surveillance, basé sur un réseau de piézomètres situé sur site et hors site. Grâce au réseau de piézomètres mis en place, et présenté en Figure 1 et Figure 2, des informations complémentaires ont également été acquises quant aux évolutions piézométriques (piézomètres équipés de capteurs automatiques de pression). 1 Outil développé et commercialisé par l entreprise ImaGeau INERIS- DRC A Page 10 sur 29

12 Figure 1 : Schéma du site industriel et localisation de l outil SMD implanté (source : INERIS, 2012) PzF1 PzF2 PzF3 PzF4 Coulis bentonite-ciment Intervalle crépiné Tube plein (PEHD) Echantillonneur passif Bouchon d argile Massif filtrant Profondeur (m) Figure 2 : Schéma des piézomètres disposés en flûte de pan (source 2 ) Les essais se sont échelonnés sur une période de 6 mois. Les mesures de conductivité du fluide poral, par l outil SMD, ont été mises en œuvre, en continu, sur toute cette période. 2 CaraCityChlor «Exemple d utilisation d outils de caractérisation des eaux souterraines, des sols, des gaz du sol et de l air intérieur de sites contaminés par des solvants chlorés en milieu urbain», 2014 INERIS- DRC A Page 11 sur 29

13 Parallèlement et à intervalles réguliers, 3 campagnes de prélèvements multi-niveaux des eaux souterraines (prélèvement conventionnel et/ou échantillonnage passif) ont été réalisées à partir des quatre piézomètres en flûte de pan. Chaque campagne de prélèvement d eaux souterraines a été couplée à une mesure de la conductivité électrique de la colonne d eau de chaque piézomètre, au moyen d une sonde multiparamètres (sonde TROLL ). Les solvants chlorés (PCE, TCE, Cis-DCE, Trans- DCE et CV) ont été analysés de manière systématique, à chaque campagne de prélèvement et pour l ensemble des échantillons. Les anions et cations ont été dosés au cours de la campagne de janvier Pour cette raison, seuls les résultats les plus aboutis, obtenus au cours de la dernière campagne (janvier 2013) sont présentés dans ce rapport (voir section 3). Les différentes techniques et protocoles de mesures associés à la caractérisation de la résistivité électrique in-situ sont décrits dans les sections suivantes (2.1et 2.2). Des éléments techniques complémentaires spécifiques sont également reportés en annexe (annexe 4 et annexe 5). Les techniques et protocoles de prélèvement des eaux souterraines (prélèvement conventionnel, échantillonnage passif, diagraphie à l aide d une sonde multiparamètres) sont détaillés en annexe (annexe 1, annexe 2 et annexe 3). INERIS- DRC A Page 12 sur 29

14 2.1 CARACTERISTIQUES TECHNIQUES GENERALES DES SMD (SUBSURFACE MONITORING DEVICE) Le SMD est un outil permettant la mesure multi-niveaux de la résistivité apparente in situ et en continu. L ensemble des éléments mentionnés dans la présente section ont été transmis par l entreprise ImaGeau, afin de présenter l outil d une manière la plus exhaustive possible. Les mesures réalisées par cet outil sont basées sur une méthode d'investigation électrique (résistivité électrique). En effet, la résistivité électrique est implicitement liée aux caractéristiques géologiques, chimiques et biologiques du milieu. Sur la base d une caractérisation initiale de l encaissant, ces mesures permettent d obtenir la conductivité de l eau porale. La Figure 2 illustre la complémentarité de ce dispositif vis-à-vis de mesures en lien avec la caractérisation de la qualité des eaux souterraines. Figure 2 : Outil SMD (source : ImaGeau, 2014) Les mesures délivrées par le SMD sont basées sur une méthode d'investigation électrique (Dipôle-Dipôle ou Wenner) : deux électrodes sont configurées pour injecter le courant, deux autres mesurent la tension générée qui est fonction de la résistivité du milieu encaissant (résistivité électrique apparente). La Figure 3 présente de manière schématique le principe de fonctionnement. INERIS- DRC A Page 13 sur 29

15 Figure 3 : Section de mesure du système SMD (source : ImaGeau, 2014) L outil SMD est composé de deux équipements : un système d acquisition et de transmission des données, situé en surface ; des capteurs de mesure (électrodes, capteurs de pression, capteurs de température), situés en forage. Ces deux équipements sont détaillés en annexe (annexe 4 et annexe 5). 2.2 MISE EN ŒUVRE DE L OUTIL SMD SUR SITE Dans le cadre de cette étude, la sonde en forage a dû être adaptée afin de répondre aux exigences techniques associées à une installation en forage dans un milieu très agressif, notamment par la présence de solvants chlorés en concentration importante. ImaGeau a alors conçu une sonde spécifique (Figure 4), différente des SMD standards, à partir de : tubage en PVDF 3 (à la place du PVC habituellement utilisé) ; électrodes en graphite ; connectiques en titane ; câblage en PVDF. Ces matériaux possèdent des caractéristiques adaptées à leur utilisation en milieu dégradé contenant des solvants chlorés (PCE, TCE, Cis-DCE, Trans-DCE, CV). 3 Polyfluorure de Vinylidène INERIS- DRC A Page 14 sur 29

16 Figure 4 : Composition de la section de mesure du système SMD ImaGeau (source : imageau, 2014) Le SMD a été installé au mois de juin 2012, sur le site et à proximité des piézomètres en flûte de pan afin de permettre une inter-comparaison pertinente des différentes mesures et prélèvements d eaux souterraines. Figure 5 : Localisation de l outil SMD ImaGeau implanté sur le site industriel INERIS- DRC A Page 15 sur 29

17 L installation du SMD consiste à mettre en place les deux équipements de l outil, présentés précédemment, à savoir : l équipement en sondage : le tubage en PVDF muni des électrodes en graphite en contact avec la formation ainsi qu un câble gainé (PVDF) connecté aux électrodes (Figure 6). Figure 6 : Schéma de l outil SMD implanté sur site (source : ImaGeau, 2014) l équipement en surface : le boitier d acquisition et de transmission des données (Figure 7). INERIS- DRC A Page 16 sur 29

18 Figure 7 : Système d'acquisition et de transmission des données installé sur le site industriel (source: ImaGeau, 2014) Le protocole suivi pour l installation de l outil est détaillé en annexe CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DU DIL45 Le principe de la mesure par le DIL45 est similaire au principe de la mesure par SMD : il s agit là encore d évaluer la conductivité électrique du milieu en mesurant la propagation d un courant électrique. Toutefois, contrairement à l outil SMD où le courant est injecté, dans le cas du DIL 45, le courant est induit par l émission électromagnétique de bobines. Des éléments d information sont reportés en annexe 7. INERIS- DRC A Page 17 sur 29

19 3. RESULTATS ET INTERPRETATION Les résultats présentés portent sur la dernière campagne de prélèvement, réalisée en janvier 2013, dont les résultats sont les plus pertinents d un point de vue scientifique, ayant bénéficié d un plus large recul sur la mise en œuvre des échantillonneurs passifs, sur leurs performances et la représentativité de leurs résultats. Cette dernière campagne a consisté en la réalisation : au sein de chacun des quatre piézomètres en flûte de pan : de prélèvements des eaux souterraines : prélèvement conventionnel à la pompe ; prélèvement passif par membrane de dialyse ; d une mesure ponctuelle de la conductivité de la colonne d eau (diagraphie) à l aide d une sonde multi-paramètres (TROLL ) ; d une mesure ponctuelle de la conductivité du fluide de poral à l aide d une sonde d induction électromagnétique (DIL45) ; au sein de l ouvrage implanté par ImaGeau : l acquisition des mesures multi-niveaux de conductivité du fluide poral (dans le cadre du suivi continu mis en place depuis juin 2012). La localisation des ouvrages sur le site est rappelée par la Figure 5. Un piézomètre, situé en dehors du site a également fait l objet d investigations (prélèvement d eau souterraine, diagraphie de la colonne d eau, mesure de la conductivité du fluide poral au DIL45), permettant l acquisition d un «point de référence», éloigné du panache de pollution. Des données de résistivité électrique in-situ ont été acquises en forage à travers deux méthodes : une méthode continue sur 1 seul point pendant 6 mois, par le SMD installé dans un sondage dédié ; une méthode ponctuelle sur 6 points au cours d une journée, par la sonde d induction électromagnétique (DIL45) sur les 6 piézomètres existants. Ces données de résistivité électrique apparente ont été converties en deux types de données : conductivité de l eau porale, calculée grâce à une calibration pétrophysique qui évalue la contribution du gîte géologique à la résistivité électrique apparente (importance et nature des argiles, porosité, nature du ciment) ; saturation en eau de l espace poral, obtenue par différence entre la résistivité électrique apparente du piézomètre cible (pollué) et celle du piézomètre référent (non pollué). Une saturation en eau inférieure à 100% dans un milieu saturé suggère la présence d un polluant, de solvants chlorés dans le cas présent. INERIS- DRC A Page 18 sur 29

20 A partir de ces données, plusieurs inter-comparaisons ont été menées : la conductivité du fluide poral est comparée à la répartition des concentrations en PCE, TCE, Cis-DCE, Trans-DCE et CV et les ions majeurs mesurées lors de la campagne de prélèvement (prélèvement conventionnel et prélèvement passif) ; la conductivité du fluide poral et la saturation en eau dans l espace poral sont comparées aux mesures de conductivité de la colonne d eau au sein des piézomètres (diagraphie). 3.1 CONCENTRATIONS DES ELEMENTS CHIMIQUES ET CONDUCTIVITE DU FLUIDE PORAL Les résultats des analyses chimiques réalisées à partir des échantillons prélevés au sein des piézomètres sont présentés par les Tableau 1 et Tableau 2. Substance Incertitude (%) PzF1 (µg/l) PzF2 (µg/l) PzF3 (µg/l) PzF4 (µg/l) Pz6 (µg/l) PCE TCE , Cis-DCE Trans-DCE CV SO chlorures Ca K Mg Na Tableau 1 : concentrations mesurées à partir d'un prélèvement passif (membrane de dialyse), en janvier 2013 INERIS- DRC A Page 19 sur 29

21 substance Incertitude (%) PzF1 (µg/l) PzF2 (µg/l) PzF3 (µg/l) PzF4 (µg/l) Pz6 (µg/l) PCE < 0,5 TCE < 0,5 Cis-DCE < 0,5 Trans-DCE < 0,5 CV < 0,5 SO Chlorures Ca K Mg Na Tableau 2 : concentrations mesurées à partir d'un prélèvement conventionnel (pompe MP1), en janvier 2013 D une manière générale, concernant la minéralisation naturelle, l eau souterraine au droit du site industriel présente une minéralisation très élevée ([SO 2-4 ] = 1 g/l ; [Ca 2+ ] = 0,5 g/l). Compte tenu de la conductivité molaire ionique des principaux sels minéraux mis en solution (ʎ(SO 2-4 ) = 16 ms/m 2 /mol 4 ; ʎ(Ca 2+ ) = 11,89 ms/m 2 /mol), la conductivité de l eau devrait atteindre des valeurs entre et µs/cm. Plus particulièrement, les concentrations mesurées en sulfates et en calcium selon les deux méthodes d échantillonnage (échantillonneurs passifs et prélèvement conventionnel) sont cohérentes et témoignent d une répartition homogène de ces éléments sur la verticale de l aquifère. La conductivité ne devrait donc pas, a priori, subir de fortes variations sur un axe vertical. Les concentrations en COHV issues des prélèvements conventionnels (à la pompe) et passifs (membrane dialyse) présentent des résultats concordants (Tableau 1 et Tableau 2). Les écarts constatés entre les deux méthodes sont compris dans l incertitude analytique. Les résultats de ces différents prélèvements montrent par ailleurs une répartition des différents COHV sur la verticale (Figure 8). 4 Données à 298K (25 C) INERIS- DRC A Page 20 sur 29

22 Figure 8: Répartition des concentrations mesurées par prélèvement conventionnel et prélèvement passif, en fonction de la profondeur Il apparait que les composés les plus légers (Cis-DCE, Trans-DCE, CV) sont plus concentrés dans les piézomètres les moins profonds (PzF1 et PzF2, dont les intervalles crépinés sont situés respectivement à 2-3,5 et 3,5-5 m de profondeur). La concentration en Cis-DCE, par exemple atteint jusqu à µg/l entre 4 et 6 mètres de profondeur avant de fortement diminuer jusqu à 780 µg/l à 8 mètres de profondeur (cf. Tableau 1). Au contraire, les composés les plus lourds, dits plongeants (PCE, TCE) sont plus concentrés dans les piézomètres les plus profonds (PzF3 et PzF4, dont les intervalles crépinés sont situés respectivement à 5-6,5 et 6,5-8 m de profondeur). La concentration en PCE, par exemple, atteint 75 µg/l entre 3 et 4 mètres de profondeur et augmente fortement, jusqu à µg/l à 8 mètres de profondeur (cf. Tableau 1). Ces résultats d analyses peuvent être directement comparés aux mesures réalisées par le SMD comme l illustre la Figure 9. INERIS- DRC A Page 21 sur 29

23 Contrairement à ce qui a été estimé en tenant compte des concentrations en sulfates et en calcium ([SO 4 2- ] = 1 g/l ; [Ca 2+ ] = 0,5 g/l), les conductivités mesurées sont inférieures à 2000 µs/cm. Par ailleurs, les sulfates et le calcium étant les principaux contributeurs à la minéralisation de l eau souterraine, le SMD devrait observer la même homogénéité en terme de conductivité du fluide poral. Or ce n est pas le cas : le SMD met en exergue une variation significative de la conductivité du fluide poral dans l aquifère (de 300 à 2000 µs/cm). En effet, la conductivité de l eau porale varie sur la verticale, entre : des valeurs basses au niveau des formations peu perméables (sables argileux : 800 µs/cm) ; des valeurs hautes au niveau des formations plus perméables (graviers et sables : µs/cm), à 4 m, 5,5 m, 7,5 et 8 m de profondeur. Par conséquent, ces contrastes pourraient refléter, l influence sur la résistivité apparente, d autres facteurs ou éléments que la minéralisation de l aquifère. La mise en perspective des données de conductivité du SMD avec les analyses chimiques comme l illustre la Figure 9 montre que les horizons présentant les concentrations en COHV (PCE, TCE, Cis-DCE, Trans-DCE, CV) les plus importantes se corrèlent aux 2 principaux pics de conductivité : autour de 4,0 m de profondeur : conductivité mesurée par le SMD : µs/cm ; concentration cumulée en COHV (PCE, TCE, Cis-DCE, Trans-DCE, CV) : µg/l ([Cis-DCE] = µg/l) ; autour de 7,5 m de profondeur : conductivité mesurée par le SMD : µs/cm ; concentration cumulée en COHV (PCE, TCE, Cis-DCE, Trans-DCE, CV) : µg/l ([Cis-DCE] = µg/l ; [PCE] = µg/l). Cette corrélation suggère que la conductivité porale mesurée par le SMD peut être un paramètre pertinent pour suivre les évolutions des pollutions en COHV dans un aquifère sur un site donné. INERIS- DRC A Page 22 sur 29

24 Figure 9 : Résultats des investigations mises en œuvre en janvier 2013 : concentrations obtenues suite aux prélèvements et conductivité mesurée par le SMD (source : ImaGeau, 2014) INERIS- DRC A Page 23 sur 29

25 3.2 CONDUCTIVITES ET TAUX DE SATURATION EN POLLUANT Comme explicité précédemment, différentes techniques de mesure de la conductivité du fluide poral ont été mises en œuvre, à savoir : une mesure ponctuelle de la conductivité de la colonne d eau, grâce à une sonde multi-paramètres (diagraphie, TROLL ) au sein des piézomètres ; une mesure ponctuelle de la résistivité du fluide poral à l aide d une sonde à induction électromagnétique (DIL45) au sein des piézomètres ; une mesure en continue de la résistivité du fluide poral à l aide du SMD ImaGeau, dans un ouvrage dédié. Les résultats des mesures réalisées en janvier 2013 selon ces trois techniques sont présentés par la Figure 10. Les conductivités mesurées dans la colonne d eau (diagraphie TROLL ) et dans le fluide poral (logging via DIL 45) sont du même ordre de grandeur (entre et µs/cm quel que soit le piézomètre considéré - PzF1 à PzF4 et Pz6 5 ). Les écarts observés peuvent être attribués à l incertitude de mesure de chacun des outils mais également à l effet de matrice puisque ces deux techniques mesurent respectivement la conductivité de la colonne d eau dans le piézomètre et la conductivité du fluide poral. Ces mesures ne peuvent donc pas être comparées au sens strict du terme. Par contre, ceci n est pas le cas du DIL45 et du SMD. En effet, ces deux techniques permettant l acquisition de la conductivité du fluide poral, elles peuvent être comparées de manière plus pertinente. Au regard des résultats présentés par la Figure 10, les deux techniques permettent l acquisition de données très cohérentes. Toutefois, le SMD apporte une information en continue ce qui n est pas le cas du DIL45 et par ailleurs le traitement des données s avère plus lourd pour le DIL (puisque non automatisé comme c est le cas pour un SMD en place) : c est un atout important dans la mesure où ces résultats ne peuvent se concevoir qu interprétés en relatif. Le SMD mis en place dans un ouvrage dédié semble donc être une technique précise et pertinente pour le suivi à long terme de la conductivité du fluide poral. Ceci est le résultat des protocoles d acquisition de la donnée spécifiquement mis au point pour le milieu étudié (milieu naturel + polluant) et d une plus grande fiabilité de la donnée par la répétition de la mesure. Cette précision permet une corrélation exacte entre lithologie et conductivité. 5 Piézomètre «de référence» éloigné du panache de pollution INERIS- DRC A Page 24 sur 29