Flandre (Belgique) - Un faible flux de masse de nickel confirme le modèle de transport des eaux souterraines et conduit à une approche de gestion basée sur le risque

Genk Nickel measurements

Highlights

  • Détermination de l'intensité de la source résiduelle 
  • Calibrage réussi d'un modèle d'eau souterraine
  • Approche acceptée de la gestion basée sur le risque de dispersion

Situation

Nickel et HCOV

Source : Traitement des métaux

Partenaire : Antea Groupe Belgique

Localisation : Flandre, Belgique

Le sol d'un site a été contaminé suite à d'anciennes activités de traitement de surface des métaux. La contamination se compose de nickel et de HCOV, depuis le dessous du revêtement de surface jusqu'à 4 m de profondeur. La zone source dans la partie insaturée du sol a été traitée. Dans la zone saturée, aucun DNAPL n'a été constaté, mais aucune atténuation naturelle des HCOV ne semble se produire.


Échantillonnage

Nous avons utilisé des mesures de flux de masse pour déterminer l'intensité de la source résiduelle ainsi que celle du panache. Un modèle de transport des eaux souterraines et des contaminants  établi par Antea a été calibré à l'aide des résultats de flux de masse iFLUX.

  • Installation de 2 plans de contrôle perpendiculaires à la direction d'écoulement, un dans la source et un dans le panache de la contamination.
  • Chaque plan de contrôle était constitué d'un alignement de 3 à 4 points de mesure avec 3 piézomètres par point de mesure afin d'investiguer 3 profondeurs différentes. 
  • Un total de 44 cartouches iFLUX ont été exposées à l'eau souterraine
  • Durée d'exposition : 10 semaines


sampling for nickel and cvoc measurements

"Les mesures de flux permettent de déterminer l'intensité d'une source résiduelle et d'optimiser la stratégie de traitement en conséquence".

Genk Nickel measurements installation

Challenges

Comment évaluer et contrôler le risque de dispersion dans les eaux souterraines :

  • Évolution du panache de contamination dans le temps ?
  • Débits massiques des contaminants ?
  • Vérifier le modèle des eaux souterraines
  • Une approche de gestion basée sur les risques est-elle possible ?

Solutions

iFLUX donne des informations sur les processus dynamiques et complexes :

  • Évaluation de l'évolution de la force de la source au fil du temps


  • Mesurer la mobilité des contaminants
  • Identifier les voies préférentielles liées à l'hétérogénéité de la perméabilité  des sols
  • Vérifier la possibilité d'une gestion du risque basée sur les comportements spécifiques du nickel et des HCOV séparément

Résultats

Figure : Flux d'eau souterraine et de contaminants (HCOV et Nickel) - carte avec localisation des piézomètres

site map
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Dès la première campagne de mesure, un panache de nickel stable a pu être confirmé. La plupart des valeurs mesurées étaient inférieures à 0,5 mg/m²/jour, soit une valeur très faible compte tenu des flux d'eau mesurés aux profondeurs correspondantes et exprimé en cm/j. De ce fait, l'autorité compétente n'a plus jugé nécessaire de poursuivre activement le traitement de la contamination résiduelle par le nickel. Une approche de gestion basée sur le risque a été approuvée pour les années à venir, permettant d'éviter un processus d'assainissement long et coûteux.

Par la suite, lors de la deuxième et troisième campagne de mesure, seuls les HCOV ont été mesurés. 

Avant d'appliquer les mesures de flux, cetrains résultats inattendus avaient été constatés dans les analyses de l'eau souterraine au droit du piézomètre P43. La stratification de la pollution était différente de celle attendue sur base de la géologie.

L'adjonction de mesures de flux aux mesures de concentrations a permis d'interpréter les résultats avec plus de certitude et d'ajuster le modèle de transport des contaminants en conséquence. Le modèle d'écoulement des eaux souterraines a pu être calibré en fonction des résultats obtenus.

Conclusions :

  • Détermination de la masse pertinente présente en HCOV et sa migration vers l'aval. La masse de nickel est stable.
  • Voies préférentielles trouvées liées à la perméabilité hétérogène du sol.
  • Des mesures d'atténuation ciblées sont possibles. La conception et le suivi des mesures de gestion doivent être différenciées en fonction de la stabilité du nickel et de la migration constatée des HCOV

Figure : Flux d'eau (cm/j) et de masse (mg/m²/jour) mesurés à différentes profondeurs (en mètres)

Figure : Flux d'eau (cm/jour) et de nickel (mg/m²/jour) mesurés à différentes profondeurs (en mètres)

contaminant mass fluxes
groundwater fluxes