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FEVRIER Direction Générale de la Prévention des Risques Bureau du sol et du sou

FEVRIER Direction Générale de la Prévention des Risques Bureau du sol et du sous-sol Décembre 2017 Surveillance de la qualité des eaux souterraines appliquée aux ICPE et sites pollués Historique des versions du document Version Date Commentaire 1 mai 2018 Ce guide a été rédigé par l’INERIS (Fabrice Quiot) et le BRGM (Valérie Guérin) pour le compte du Ministère de la Transition Écologique et Solidaire. Surveillance de la qualité des eaux souterraines – ICPE et sites pollués 3/71 SOMMAIRE 1 - CONTEXTE ET OBJECTIFS ............................................................................................................................................... 6 2 - RAPPELS CONCERNANT LA MISE EN PLACE ET LA REALISATION D’UNE SURVEILLANCE DES EAUX SOUTERRAINES ....... 9 2.1 - DEFINITIONS.................................................................................................................................................................... 9 2.2 - ILLUSTRATIONS ............................................................................................................................................................... 12 2.3 - COMMENT UNE POLLUTION DE SURFACE PEUT-ELLE IMPACTER LES EAUX SOUTERRAINES ET MIGRER AU SEIN DE CE MILIEU ? ................. 14 2.4 - QUELLE PEUT ETRE LA DUREE D’UNE SURVEILLANCE DES EAUX SOUTERRAINES ? .......................................................................... 16 2.5 - QUELS SONT LES ELEMENTS A CONSIDERER EN PREMIER LIEU POUR DEFINIR UNE SURVEILLANCE ? ................................................... 17 2.6 - COMMENT ORIENTER LE CHOIX DU NOMBRE ET DU LIEU D’IMPLANTATION DES POINTS D’ ACCES A L’EAU SOUTERRAINE ? ...................... 19 2.7 - COMMENT ORIENTER LE CHOIX DES CARACTERISTIQUES DES POINTS DE SURVEILLANCE ? ............................................................... 24 2.8 - COMMENT CHOISIR LES SUBSTANCES ET PARAMETRES A SUIVRE ? ............................................................................................. 28 2.9 - COMMENT CHOISIR LA FREQUENCE ? ................................................................................................................................. 29 2.10 - COMMENT S’ ASSURER DE LA REPRESENTATIVITE DE L’ECHANTILLONNAGE ? ................................................................................. 31 2.11 - COMMENT QUALIFIER UN IMPACT ? ................................................................................................................................... 32 3 - DU RAPPORT DE SUIVI AU RAPPORT DE BILAN ........................................................................................................... 33 3.1 - SITUATION 1 : SITUATION « NORMALE » ............................................................................................................................. 33 3.2 - SITUATION 2 : SITUATION « ANORMALE » EXPLIQUEE SUITE A VERIFICATION ............................................................................... 34 3.3 - SITUATION 3 : SITUATION « ANORMALE » EXPLIQUEE SUITE A UNE ETUDE COMPLEMENTAIRE ......................................................... 35 3.4 - SITUATION 4 : SITUATION « ANORMALE » EXPLIQUEE SUITE A DES DIAGNOSTICS .......................................................................... 36 4 - PROPOSITION DE TRAME DE RAPPORT POUR UNE CAMPAGNE DE SURVEILLANCE DES EAUX SOUTERRAINES ........... 37 5 - FICHE PRATIQUE 1 - RAPPORT DE SUIVI ...................................................................................................................... 39 5.1 - CONTEXTE DE GESTION .................................................................................................................................................... 39 5.2 - REFERENCES DOCUMENTAIRES ET REFERENTIELS METHODOLOGIQUES ........................................................................................ 43 5.3 - PRESENTATION DE LA CAMPAGNE MENEE ............................................................................................................................. 44 5.4 - INTERPRETATION DES RESULTATS ........................................................................................................................................ 48 5.5 - RECOMMANDATIONS ET PERSPECTIVES ............................................................................................................................... 52 6 - PROPOSITION DE TRAME POUR UN RAPPORT DE BILAN DE SURVEILLANCE DES EAUX SOUTERRAINES ...................... 53 7 - FICHE PRATIQUE 2 - RAPPORT DE BILAN ..................................................................................................................... 55 7.1 - REFERENCES DOCUMENTAIRES ET REFERENTIELS METHODOLOGIQUES ........................................................................................ 55 7.2 - SURVEILLANCE DES EAUX SOUTERRAINES (MISES A JOUR) ........................................................................................................ 55 7.2.1 - Rappels sur le contexte naturel et les source(s) de pollution ........................................................................... 56 7.2.2 - Mise en place de la surveillance (et précédentes évolutions) .......................................................................... 56 7.2.3 - Mise à jour du contexte du site ........................................................................................................................ 56 7.2.4 - Synthèse chronologique des événements survenus depuis la mise en place de la surveillance ....................... 57 7.2.5 - Situation actuelle ............................................................................................................................................. 58 7.2.6 - Schéma conceptuel .......................................................................................................................................... 61 7.3 - BILAN DE LA SURVEILLANCE DES EAUX SOUTERRAINES ............................................................................................................ 61 7.3.1 - Évaluation qualitative du suivi ......................................................................................................................... 64 7.3.2 - Évaluation quantitative .................................................................................................................................... 66 7.4 - RECOMMANDATIONS ET PERSPECTIVES ............................................................................................................................... 66 8 - ANNEXE ...................................................................................................................................................................... 67 Surveillance de la qualité des eaux souterraines – ICPE et sites pollués 4/71 Tableaux Tableau 1 : Contextes de gestion d’une ICPE et durée d’une surveillance du milieu eau souterraine. 16 Tableau 2 : Nombre minimal de forages à considérer pour différents contextes (sur site et hors site, afin de définir l’extension du panache en cas de pollution ; vert en amont hydraulique, rouge en aval et boussole donnant sens d’écoulement). 19 Tableau 3 : Check list pour les rapports de suivi. 38 Tableau 4 : Description des ouvrages du réseau de surveillance d’une nappe alluviale surmontant une nappe dans des calcaires. 42 Tableau 5 : Description du protocole d’échantillonnage sur les différents forages du réseau. 45 Tableau 6 : Résultats des analyses chimiques et mesures sur site avec critères de gestion associés (quelques substances et pH ici en exemple). 47 Tableau 7 : Check list pour les rapports de bilan. 54 Tableau 8 : Tableau reprenant les évolutions de la surveillance (les modifications survenues). 57 Tableau 9 : Questions à se poser pour faire évoluer le nombre d’ouvrages de surveillance. 64 Tableau 10 : Questions à se poser pour faire évoluer la fréquence du suivi. 65 Tableau 11 : Questions à se poser pour faire évoluer le nombre de paramètres/substances suivis. 65 Figures Figure 1 : Contextes de gestion d’une ICPE et surveillance du milieu eau souterraine. 6 Figure 2 : Aquifère et nappe. 12 Figure 3 : Aquifère à nappe libre. 13 Figure 4 : Aquifère à nappe captive (seconde nappe depuis la surface du sol, indiquée par la flèche). 13 Figure 5 : Aquifère à nappe perchée (première nappe depuis la surface du sol, indiquée par la flèche). 13 Figure 6 : Piézomètre. 13 Figure 7 : Milieu poreux. 14 Figure 8 : Milieu fissuré. 14 Figure 9 : Milieu karstique. 14 Figure 10 : Pollution d’une nappe – cas d’une pollution liée à une ou plusieurs substances solubles (panache violet présent sur les 2/3 de la nappe). 15 Figure 11 : Effet du gradient hydraulique et des hétérogénéités sur la propagation d’une pollution dans un aquifère alluvial (cas d’un milieu poreux). 20 Figure 12 : Évolution d’un panache au cours du temps et du réseau de surveillance associé suite à l’appauvrissement de la source (évolution du réseau entre phases 2 et 3 - après sa mise en place à l’issue de la phase 1). 21 Figure 13 : Abandon et comblement de forage. 23 Figure 14 : Profondeurs de forage à envisager selon les polluants en présence – cas d’un aquifère homogène. 25 Figure 15 : Technique de forage (double cimentation) destinée à éviter la contamination croisée d’une nappe « profonde ». 26 Figure 16 : Différents types de forages pouvant être mis en place pour une surveillance des eaux souterraines (ici forage complet à gauche et 3 forages « en flute de pan » à droite). 27 Figure 17 : Démarche pour établir la fréquence de surveillance dans un forage situé en amont d’un enjeu. 30 Figure 18 : Du rapport de suivi au rapport de bilan : situation normale. 33 Figure 19 : Du rapport de suivi au rapport de bilan : situation anormale expliquée suite à vérification (cas des années 1 à 3). 34 Figure 20 : Du rapport de suivi au rapport de bilan : situation anormale expliquée suite à vérification (cas de l’année 4, dernière année d’un bilan quadriennal). 35 Figure 21 : Du rapport de suivi au rapport de bilan : situation anormale expliquée suite à une étude à une étude complémentaire. 35 Figure 22 : Du rapport de suivi au rapport de bilan : situation anormale expliquée suite à des diagnostics. 36 Figure 18 : Plan d’implantation du réseau de surveillance. 40 Figure 19 : Schéma conceptuel hydrodynamique et réseau de surveillance (cas d’un suivi préventif, en l’absence de pollution du milieu eau souterraine, la flèche indique le sens d’écoulement). 41 Figure 20 : Point de mesure de la piézométrie pour les différents forages du réseau de surveillance (repère altimétrique, recommandé en m NGF). 43 Figure 21 : Résultats des analyses chimiques et mesures sur site avec critères de gestion associés (quelques substances et pH ici en exemple). 47 Figure 22 : Évolution de la concentration et évolution conjointe de la piézométrie sur l’un des ouvrages représentatif (en Pz2). 48 Figure 23 : Carte piézométrique actualisée - campagne N (avec isopièzes et sens d’écoulement de la nappe). 49 Figure 24 : Réseau de surveillance et localisation d’un ouvrage dit sentinelle (entre la source de pollution et un enjeu). 52 Figure 25 : Surveillance actuelle des eaux souterraines (sens d’écoulement donné par la flèche). 58 Figure 26 : Illustration reprenant les caractéristiques des forages intégrés au réseau de surveillance. 60 Figure 27 : Évolution des concentrations observées sur l’aquifère XX entre 2004 et 2008 pour la substance X biodégradable. 62 Figure 28 : Évolution conjointe de la concentration observée en différents forages dans l’aquifère XX entre 2004 et 2008 pour la substance X et de la piézométrie moyenne sur le site. 63 Figure 29 : Contextes de gestion d’une ICPE et surveillance du milieu eau souterraine. 67 Surveillance de la qualité des eaux souterraines – ICPE et sites pollués 5/71 Abréviations ADES : Accès aux Données sur les Eaux Souterraines AEP : Alimentation en Eau Potable AFNOR : Association Française de NORmalisation AM : Arrêté Ministériel AN : Atténuation Naturelle AP : Arrêté Préfectoral APC : Arrêté Préfectoral Complémentaire BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières BSS : Banque du Sous-Sol BTEX : Benzène ; Toluène ; Éthylbenzène ; Xylènes (ortho, méta et para) BQ : Bilan Quadriennal COHV : Composés Organiques Halogénés Volatils CPIS : Conception de Programme d’Investigations ou de Surveillance CV : Chlorure de Vinyle DCE : uploads/Management/ guide-icpe 1 .pdf