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Courrier de l'Environnement de l'INRA n" 28, août 1996 49 le traitement biologi

Courrier de l'Environnement de l'INRA n" 28, août 1996 49 le traitement biologique des sols pollués par des composés organiques l'intérêt des champignons filamenteux par Christian Mougin, Véronique Chaplain et Paul Gaillardon, INRA, unité de Phytopharmacie et Médiateurs chimiques, route de Saint-Cyr, 78026 Versailles cedex Laurent Sohier et Rachel Mercier, KREBS Réseau Eurisys, division Réhabilitation de sites, 8, rue Jean-Pierre-Timbaud, BP 67, 78184 Saint-Quentin-en-Yvelines cedex Jean-Claude Sigoillot, Chantai Laugero et Marcel Asther INRA, laboratoire de Biotechnologie des champignons filamenteux, centre d'enseignement supérieur en Biotechnologie/ESIL, Parc scientifique et technologique, CP 925, 163, av. de Luminy, 13288 Marseille cedex 09 Un recensement national des sites pollués réalisé en 1994 par le ministère de l'Environnement a ré- pertorié 669 sites contaminés, qui se répartissent en trois grands types : les anciennes décharges, qui ont été utilisées sans respecter les règles techniques actuelles et dont le sous-sol inadapté a conduit à une pollution des eaux, les dépôts de déchets, occasionnés par des faillites d'entreprises ou des pratiques frauduleuses d'importation ou d'élimination de déchets et, enfin, les sols pollués par des retombées, des infiltrations ou des déversements de substances polluantes, liés à l'exploitation d'une installation industrielle ou à un accident de transport. Cet inventaire sera réactualisé fin 1996. Cependant, on se heurte toujours à l'absence de normes fran- çaises aussi bien sur les teneurs maximales admises pour les composés organiques dans les sols que sur les techniques d'analyse permettant d'évaluer ces teneurs. Les sites pollués constituent pourtant un risque à moyen terme pour les eaux de surface et souterraines et pour l'usage même des sols (habitat, cultures, implantation d'activités). La diversité chimique apparente de la pollution d'un site est généralement faible et se limite, pour les polluants organiques, à quelques molécules (appartenant à une ou plusieurs familles chimiques) produites par l'activité industrielle exercée sur le site. En France, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les polychlorobyphényles (PCB) sont les plus fréquemment rencontrés. Pour les HAP, plus de 400 sites sont recensés. Sur un même site, les teneurs en ces molécules sont très hétérogènes et elles peuvent atteindre localement 1 000 à 10 000 ppm (mg/kg). Certains sites accueillant des transformateurs électriques contiennent des matériaux ou des sols pollués par les PCB à des teneurs de quelques centaines de ppm. On trouve également parmi les polluants organiques des produits pétroliers, des munitions, des explosifs, des produits à usage agro-pharmaceutique. Les contaminations peuvent survenir sur les lieux de production ou sur ceux de stockage. Cet article reprend une partie des communications présentées lors de la journée thématique Biodépollution des sols organisée par l'association Science et développement Marseille Provence le 10 mai 1996 à l'Ecole supérieure d'ingénieurs de Luminy. 50 Courrier de l'Environnement de l'INRA n'28, août 1996 Quand doit-on dépolluer et qui doit payer? La France ne dispose pas actuellement de cadre légal spécifique aux sites et aux sols pollués. L'action administrative s'exerce alors au travers de deux lois : n°76-663 (19 juillet 1976) relative aux instal- lations classées pour la protection de l'environnement et n°75-633 (15 juillet 1975) relative à l'élimination des déchets et à la récupération des matériaux. Quatre principes et dispositions de base en découlent : - l'obligation de dépollution préalable à la vente d'un terrain sur lequel a fonctionné une installation classée. C'est la seule circonstance qui permet d'imposer la réhabilitation d'un site indépendamment des risques réels de contamination ; - en cas de cessation d'activité d'une installation classée soumise à autorisation, l'obligation pour l'exploitant d'informer le préfet et de produire un mémoire sur l'état du site et les travaux d'évacuation, de dépollution ou de surveillance nécessaires. La réhabilitation effective du site ne peut être imposée en cas de cessation d'activité ; - en application du principe pollueur-payeur (confirmé par la loi n° 95-101 du 2 février 1995), les tra- vaux de traitement et de réhabilitation des sites, ainsi que toutes les études préalables, doivent être ef- fectués par le responsable du site (exploitant ou détenteur) et sont financièrement à sa charge ; - pour certaines catégories d'installations classées, l'obligation d'apporter des garanties financières ayant notamment pour objet de couvrir les accidents, les pollutions et la remise en état du site après cessation d'activité. Lorsqu'aucun responsable solvable n'est identifié, le site est déclaré « orphelin » par le ministère de l'Environnement et les études et travaux de dépollution sont à la charge de la collectivité. Les travaux correspondants sont effectués par l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME) qui assure la maîtrise d'ouvrage. En France, de 1987 à 1994, 40 sites ont été déclarés orphelins. Le fi- nancement est assuré pour les nuisances d'origine industrielle par la taxe sur l'élimination des déchets industriels spéciaux, et pour les nuisances causées par des déchets ménagers par le fonds de moderni- sation et de gestion des déchets. La démarche d'une action de dépollution Lorsqu'un arrêté préfectoral a stipulé la réhabilitation d'un site, les directions régionales de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement (DRIRE) coordonnent et encadrent administrativement et tech- niquement les activités liées au traitement du site. L'intervention de dépollution s'effectue en quatre étapes : - diagnostic, bilan de l'exploitation antérieure : une étude historique et documentaire sur l'activité pas- sée du site et des investigations sur le terrain (visite des dépôts, ateliers, puits, etc.) conduisent à une première identification des déchets présents sur le site et à leur localisation prévisible (séparation des terrains sains des terrains contaminés) ; - exécution d'un programme d'études techniques : des prélèvements effectués sur le terrain et des ana- lyses chimiques déterminent la nature des polluants effectivement présents, les teneurs et leur locali- sation. Différentes zones à traiter sont alors définies en fonction du degré de pollution du sol. Des études hydrogéologiques (analyses des eaux de surface et souterraine) et des études de stabilité (dépôts et crassiers) conduisent à l'évaluation des risques de dispersion des contaminants dans l'environnement ; - choix du procédé de traitement : les DRIRE fixent le seuil à atteindre pour la réhabilitation du site en partenariat avec le propriétaire du site et l'industriel chargé de la dépollution. L'industriel propose des solutions de traitement en précisant les seuils qui seront atteints dans un délai donné et les coûts. A chaque technique de traitement correspond un seuil susceptible d'être atteint. Les traitements biolo- giques nécessitent souvent des essais préliminaires de laboratoire pour évaluer ce seuil. Ils sont à la charge du propriétaire. Ce dernier choisit le ou les procédés de traitement qui répondent à la fois aux exigences administratives et à ses contraintes financières propres ; Courrier de l'Environnement de l'INRA n" 28, août 1996 51 - travaux de réhabilitation : l'exécution des travaux de dépollution selon les délais et objectifs fixés est contrôlée par un dispositif de surveillance piloté par les DRIRE. Tout dépassement de durée du traitement sera à la charge de l'industriel. Pour fixer le seuil de dépollution à atteindre, les DRIRE s'appuient en général soit sur des normes d'analyse et de seuil étrangères, soit sur une analyse des risques permettant de quantifier le seuil en dessous duquel le polluant ne représente plus de danger pour l'environnement. Ce seuil varie pour les HAP entre 100 et 500 ppm - teneur totale en 16 HAP mesurée selon la norme américaine de l'EPA (Agence pour la protection de l'environnement américaine). Pour les PCB, tout matériau en contenant plus de 50 ppm est considéré comme pollué et susceptible d'être traité comme déchet industriel. Les normes américaines de l'EPA servent là aussi de référence, en l'absence de normes françaises. Les traitements actuels Les techniques de traitement des sols pollués se développent rapidement. Elles sont souvent complexes et représentent un coût non productif pour l'entreprise propriétaire du site. Le traitement d'un site implique presque toujours la mise en oeuvre de plusieurs techniques et procédés, simultané- ment ou successivement. Trois grands types de traitement sont disponibles : - les traitements physiques : incinération, confinement (cas de fortes concentrations en polluant) ; - les traitements chimiques : lavage à l'eau ou extraction par solvant (principalement sur les matériaux grossiers), oxydation chimique ; - les traitements biologiques : utilisation de la microflore autochtone ou de micro-organismes al- lochtones. Tous ces types de traitement peuvent être mis en oeuvre soit in situ, c'est-à-dire sans excavation des sols, soit sur site après excavation et préparation d'une aire étanche de traitement ou mise en route d'unité de traitement mobile, soit hors site dans des unités de traitement ou de stockage de grande capacité. Mis à part le confinement, la plupart des traitements conduisent à une dégradation du polluant qui peut être obtenue soit par voie physico-chimique, soit par voie biologique. En France, la tendance est à l'incinération hors site pour les matériaux ou sols contenant plus de 10 000 ppm de HAP (le coût est de l'ordre de 10 KF par tonne), les sols étant stockés ensuite en centre d'enfouissement technique (CET). Pour les sols et matériaux moins concentrés, les techniques chimiques (environ 5 KF/t en moyenne) et biologiques sur site (coût inférieur à 1 KF/t) sont celles actuellement utilisées (car les uploads/Sante/ c28-asther.pdf