BRGMinfoterre.brgm.fr/rapports/87-SGN-645-NPC.pdf · 2008. 11. 5. · PREZ, Ingénieur des TPE, de...

BRGM

BUREAU DE RECHERCHES

GEOLOGIQUES ET MINIÈRES

établissement public

à caractère industrielet commercial

Siège . Tour Mirabeau

99-43. quai André-Citroln ^75739 Pans cede» 15. France *Tél.; 11145.78 33.33Télex : BRGM 780258 F

Télécopieur : 11) 45.78.34.38 |6R 3)R.C. 58 B 5614 Paris

SIREN 582056149 B

Service Géologique RégionalNord - Pas-de-Calais

Fon de Lézennes - Lézennes

59260 Hellemmes.LilleTél.: 20.91 38,19Abonné Publitélexn° (25) 51 00.98 110114Public X Lille F

SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE

DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT

(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing,

Lannoy) - Projet de curage du lit de la Marque

Etude de la nocivité des boues de curage et

examen des caractéristiques hydrogéologiques

des sites d ' êpandages proposés

H. DENUDT

87 SGN 645 NPC

le 1^^ octobre 1987

BRGM

BUREAU DE RECHERCHES

GEOLOGIQUES ET MINIÈRES

établissement public

à caractère industrielet commercial

Siège . Tour Mirabeau

99-43. quai André-Citroln ^75739 Pans cede» 15. France *Tél.; 11145.78 33.33Télex : BRGM 780258 F

Télécopieur : 11) 45.78.34.38 |6R 3)R.C. 58 B 5614 Paris

SIREN 582056149 B

Service Géologique RégionalNord - Pas-de-Calais

Fon de Lézennes - Lézennes

59260 Hellemmes.LilleTél.: 20.91 38,19Abonné Publitélexn° (25) 51 00.98 110114Public X Lille F



(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing,

Lannoy) - Projet de curage du lit de la Marque



des sites d ' êpandages proposés

H. DENUDT

87 SGN 645 NPC

le 1^^ octobre 1987

- 2 -

SOMMAIRE

Pages

INTRODUCTION 3

I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGE

VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE 4

I-l - La composition chimique des boues 4

1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque 4

1-3 - La composition chimique des eaux interstitielles contenues

dans les sédiments 5

1-4 - Les tests de lixiviation 7

II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES

D ' EPANDAGE PROPOSES 9

II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1) 11

II-2 - Le site de Forest-sur-Marque (site 2) 12

CONCLUSIONS 14

Figure 1 : Plan de situation au 1/25000 des sites d'épandage

proposés 10

ANNEXE I : Plan de masse au 1/2000 des prélèvements de boues

ANNEXE II : Carte hydrogéologique au 1/25000 du secteur d'étude

Í*

- 2 -

SOMMAIRE

Pages

INTRODUCTION 3

I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGE

VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE 4

I-l - La composition chimique des boues 4

1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque 4


dans les sédiments 5

1-4 - Les tests de lixiviation 7

II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES

D ' EPANDAGE PROPOSES 9

II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1) 11

II-2 - Le site de Forest-sur-Marque (site 2) 12

CONCLUSIONS 14

Figure 1 : Plan de situation au 1/25000 des sites d'épandage

proposés 10

ANNEXE I : Plan de masse au 1/2000 des prélèvements de boues

ANNEXE II : Carte hydrogéologique au 1/25000 du secteur d'étude

Í*

- 3 -



(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy]

Projet de curage du lit de la Marque



des sites d' êpandages proposés

INTRODUCTION

Dans le cadre du projet de réhabilitation de la Marque dont les eaux et

les sédiments ont été fortement contaminés par des rejets polluants à

teneurs élevées en métaux lourds, il est envisagé de procéder au curage du

lit envasé de cette rivière. Dans la mesure où les teneurs plomb, chrome,

mercure mesurées sur ces boues n'autorisent pas leur épandage sur des terres

agricoles, leur stockage sur des sites présentant des caractéristiques

hydrogéologiques favorables s'est donc avéré nécessaire.

La présente étude, commandée par le Syndicat Intercommunal du Bassin de

la Marque par lettre datée du 28 juillet 1987 a pour objectif d'une part

l'étude de la nocivité des boues, notamment vis-à-vis de la dissolution par

les eaux de pluies et d'autre part l'examen des risques induits par leur

dépôt sur les sites proposés par les soumissionnaires de l'appel d'offre

lancé pour les travaux de curage par la Direction Départementale de

l'Equipement . En accord avec celle-ci, les déterminations analytiques ont

été exclusivement axées sur les métaux lourds précédemment décelés. Les

micropolluants d'origine organique (hydrocarbures, solvant chlorés...)

susceptibles d'être présents dans les boues n'ont donc pas été recherchés.

- 3 -



(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy]





INTRODUCTION

Dans le cadre du projet de réhabilitation de la Marque dont les eaux et

les sédiments ont été fortement contaminés par des rejets polluants à

teneurs élevées en métaux lourds, il est envisagé de procéder au curage du

lit envasé de cette rivière. Dans la mesure où les teneurs plomb, chrome,

mercure mesurées sur ces boues n'autorisent pas leur épandage sur des terres

agricoles, leur stockage sur des sites présentant des caractéristiques

hydrogéologiques favorables s'est donc avéré nécessaire.

La présente étude, commandée par le Syndicat Intercommunal du Bassin de

la Marque par lettre datée du 28 juillet 1987 a pour objectif d'une part

l'étude de la nocivité des boues, notamment vis-à-vis de la dissolution par

les eaux de pluies et d'autre part l'examen des risques induits par leur

dépôt sur les sites proposés par les soumissionnaires de l'appel d'offre

lancé pour les travaux de curage par la Direction Départementale de

l'Equipement . En accord avec celle-ci, les déterminations analytiques ont

été exclusivement axées sur les métaux lourds précédemment décelés. Les

micropolluants d'origine organique (hydrocarbures, solvant chlorés...)

susceptibles d'être présents dans les boues n'ont donc pas été recherchés.

- 4

I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGES

VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE

I-l - La composition chimique des boues

A la demande de M. PREZ, Ingénieur des TPE, de la subdivision de

LANNOY-CYSOING, une campagne de prélèvements de sédiments par carottage dans

l'axe du lit de la rivière entre la section allant de la RN 350 au Pont du

Dragon a été réalisée.

Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous extrait du

rapport du CETE Nord Pas-de-Calais n° 86.70156.

P~~"~-~~~^^^ Métaux

1 PRELEVEMEN^"~"~~---..^

1 R.N.350 1

[Centre Hippique 2

¡Av. J.P. Sarthe 3

1 Port du Dragon 4

¡Recommandations 1

1

PLOMB

(mg/kg)

258

173

113,9

517

100

CHROME TOTAL 1

(mg/kg)

237

245

506

119

150

MERCURE

(mg/kg)

1,1

0,9

1,2

4,8

1

ARSENIC (

(mg/kg) 1

12,9 I

12,9 1

21,3 1

92,7 1

I

Les analyses réalisées montrent une contamination importante, notamment

par le plomb et le chrome et les teneurs obtenues sont très largement

supérieures aux teneurs maximales admissibles figurant dans la norme

française NFU 44-041 de juillet 1985 concernant les possibilités d'épandage

sur les sols cultivés.

1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque

Jusqu'en 1984, l'Agence de l'Eau Artois-Picardie surveillait les évolu-

tions des teneurs en métaux lourds dans la Marque à Wasquehal au droit du

pont de la RN 350. Les résultats des analyses effectuées figurent dans le

tableau ci-dessous :

- 4

I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGES

VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE

I-l - La composition chimique des boues

A la demande de M. PREZ, Ingénieur des TPE, de la subdivision de

LANNOY-CYSOING, une campagne de prélèvements de sédiments par carottage dans

l'axe du lit de la rivière entre la section allant de la RN 350 au Pont du

Dragon a été réalisée.

Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous extrait du

rapport du CETE Nord Pas-de-Calais n° 86.70156.

P~~"~-~~~^^^ Métaux

1 PRELEVEMEN^"~"~~---..^

1 R.N.350 1

[Centre Hippique 2

¡Av. J.P. Sarthe 3

1 Port du Dragon 4

¡Recommandations 1

1

PLOMB

(mg/kg)

258

173

113,9

517

100

CHROME TOTAL 1

(mg/kg)

237

245

506

119

150

MERCURE

(mg/kg)

1,1

0,9

1,2

4,8

1

ARSENIC (

(mg/kg) 1

12,9 I

12,9 1

21,3 1

92,7 1

I

Les analyses réalisées montrent une contamination importante, notamment

par le plomb et le chrome et les teneurs obtenues sont très largement

supérieures aux teneurs maximales admissibles figurant dans la norme

française NFU 44-041 de juillet 1985 concernant les possibilités d'épandage

sur les sols cultivés.

1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque

Jusqu'en 1984, l'Agence de l'Eau Artois-Picardie surveillait les évolu-

tions des teneurs en métaux lourds dans la Marque à Wasquehal au droit du

pont de la RN 350. Les résultats des analyses effectuées figurent dans le

tableau ci-dessous :

- 5-

P^Elément |Fluor| Cuivre | Zinc | Arsenic | Cadmium | Chrome | Plomb | Mercure]1 \v^_^^ chimique] III 1 | hexa- | | |

1 \(mg/l)| III 1 [valent | | |

1 Date illi 1 I II 1

1 d'analyse \. | | II! 1 1 1 1

1 29/02/84 1 0,4 ¡0.032 ¡ 0. 104 ¡<0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 | 0.008 ¡<0. 0001 ¡

j 29/05/84 ¡ 0.6 ¡0.005 ¡0.146¡ 0.002 ¡<p.001 ¡<0.005 ¡ 0.014 ¡<0 .0001 ¡

¡ 25/09/84 1 0.3 ¡0.008 |o.077¡ 0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 ¡ 0.013 ¡ <0. 0001 j

¡Limite de pota-| III 1 1 II 1

¡bilité des eaux¡ 1 ¡ - ¡ - ¡ 0.050 ¡ 0.005 ¡ 0.05 ¡ 0,050¡ 0.001 ¡

[destinées à la | | | | | | | | |

[consommation IIII 1 1 II 1

Oes résultats montrent l'absence de mercure, de cadmium et de chrome

hexavalent dans les eaux de surface, la présence épisodique d'arsenic des

teneurs voisines du seuil de détection, l'existence d'une pollution par le

plomb (les teneurs étant toutefois inférieures à la concentration maximale

admissible pour les eaux potables), le cuivre et surtout le zinc (ces deux

derniers éléments étant beaucoup moins nocifs).


dans les sédiments

Afin d'étudier la nocivité des boues contenues dans la rivière, cinq

échantillons ont été prélevés aux endroits décrits ci-dessous et localisés

sur les plans reportés en annexe I.

- échantillons nos 1 et 2 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue de

Flandres à Villeneuve d'Ascq au lieu-dit "LA PLANCHE EPINOY" (profon¬

deur des prélèvements : 0,20m sous le niveau supérieur de la vase).

- échantillon n°3 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue du Sart à

Villeneuve d'Ascq (profondeur du prélèvement : 0,60m sous le niveau

supérieur de la vase) .

- échantillon n°4 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue J.P. Sartre

à WASQUEHAL (profondeur du prélèvement : 0,30m sous le niveau supérieur

de la vase) .

- échantillon n°5 : 50 mètres à l'aval du pont de l'Avenue J.P. Sartre


de la vase) .

- 5-

P^Elément |Fluor| Cuivre | Zinc | Arsenic | Cadmium | Chrome | Plomb | Mercure]1 \v^_^^ chimique] III 1 | hexa- | | |

1 \(mg/l)| III 1 [valent | | |

1 Date illi 1 I II 1

1 d'analyse \. | | II! 1 1 1 1

1 29/02/84 1 0,4 ¡0.032 ¡ 0. 104 ¡<0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 | 0.008 ¡<0. 0001 ¡

j 29/05/84 ¡ 0.6 ¡0.005 ¡0.146¡ 0.002 ¡<p.001 ¡<0.005 ¡ 0.014 ¡<0 .0001 ¡

¡ 25/09/84 1 0.3 ¡0.008 |o.077¡ 0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 ¡ 0.013 ¡ <0. 0001 j

¡Limite de pota-| III 1 1 II 1

¡bilité des eaux¡ 1 ¡ - ¡ - ¡ 0.050 ¡ 0.005 ¡ 0.05 ¡ 0,050¡ 0.001 ¡

[destinées à la | | | | | | | | |

[consommation IIII 1 1 II 1

Oes résultats montrent l'absence de mercure, de cadmium et de chrome

hexavalent dans les eaux de surface, la présence épisodique d'arsenic des

teneurs voisines du seuil de détection, l'existence d'une pollution par le

plomb (les teneurs étant toutefois inférieures à la concentration maximale

admissible pour les eaux potables), le cuivre et surtout le zinc (ces deux

derniers éléments étant beaucoup moins nocifs).


dans les sédiments

Afin d'étudier la nocivité des boues contenues dans la rivière, cinq

échantillons ont été prélevés aux endroits décrits ci-dessous et localisés

sur les plans reportés en annexe I.

- échantillons nos 1 et 2 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue de

Flandres à Villeneuve d'Ascq au lieu-dit "LA PLANCHE EPINOY" (profon¬

deur des prélèvements : 0,20m sous le niveau supérieur de la vase).

- échantillon n°3 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue du Sart à

Villeneuve d'Ascq (profondeur du prélèvement : 0,60m sous le niveau

supérieur de la vase) .

- échantillon n°4 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue J.P. Sartre


de la vase) .

- échantillon n°5 : 50 mètres à l'aval du pont de l'Avenue J.P. Sartre


de la vase) .

- 6 -

Les échantillons n°l et n°2 ont été regroupés en un seul référencé 1 et

les échantillons 3,4 et 5 ont été mélangés de manière homogène pour former

l'échantillon référencé 2.

Les résultats des recherches analytiques effectuées ont été rassemblés

dans le tableau suivant :

|\^^Elément1 ^^vChimique

1 Teneurs ^\^1 Concentra- 1

1 tions ex- 1 1

1 >cg/l 1 21 Concentra-][tions ex- ] 1

i^g/kg de ¡ 2[produit 1

[brut 1

¡ C . M . A . 1(1)1 (/i'g/l) 1

Plomb 1 Chrome | Mercure | Arsenic | Zinc [ Cadmium

15 ¡ 40 j 0,1 ¡ 1,5 ¡90 ¡ 1,5

10 ¡ 10 ¡ 0,5 ¡ 1 ¡ 90 ¡ 1

2 ¡ 1,5 ¡ 0,1 ¡ 1 ¡ 14 ¡ 0,2

2 ¡ 12 ¡ 0,3 ¡ 1 ¡ 26 ¡ 0,1

50 ¡ 50 ¡ 1 ¡50 ¡ - ¡ 5

Ces boues, riches en matières organiques et présentant une odeur

d'hydrocarbure, ont révélé des teneurs en carbone organique importantes :

- échantillon 1 : 4,6% pour un taux de matière sèche de 39,45%


En ce qui concerne les métaux lourds recherchés, les concentrations

obtenues (à l'exception toutefois du chrome dans l'échantillon 1) sont res¬

tées largement inférieures au seuil de potabilité des eaux destinées à la

consommation humaine. Les métaux lourds présents dans les boues apparaissent

donc très peu solubles dans un milieu réducteur où est susceptible de se

développer une flore bactérienne pouvant réduire les oxydes métalliques en

sulfures complexés à la matière organique.

(1) : CM. A. : concentration maximale admissible des eaux destinées à la

consommation humaine (Norme européenne).

- 6 -

Les échantillons n°l et n°2 ont été regroupés en un seul référencé 1 et

les échantillons 3,4 et 5 ont été mélangés de manière homogène pour former

l'échantillon référencé 2.

Les résultats des recherches analytiques effectuées ont été rassemblés

dans le tableau suivant :

|\^^Elément1 ^^vChimique

1 Teneurs ^\^1 Concentra- 1

1 tions ex- 1 1

1 >cg/l 1 21 Concentra-][tions ex- ] 1

i^g/kg de ¡ 2[produit 1

[brut 1

¡ C . M . A . 1(1)1 (/i'g/l) 1

Plomb 1 Chrome | Mercure | Arsenic | Zinc [ Cadmium

15 ¡ 40 j 0,1 ¡ 1,5 ¡90 ¡ 1,5

10 ¡ 10 ¡ 0,5 ¡ 1 ¡ 90 ¡ 1

2 ¡ 1,5 ¡ 0,1 ¡ 1 ¡ 14 ¡ 0,2

2 ¡ 12 ¡ 0,3 ¡ 1 ¡ 26 ¡ 0,1

50 ¡ 50 ¡ 1 ¡50 ¡ - ¡ 5

Ces boues, riches en matières organiques et présentant une odeur

d'hydrocarbure, ont révélé des teneurs en carbone organique importantes :



En ce qui concerne les métaux lourds recherchés, les concentrations

obtenues (à l'exception toutefois du chrome dans l'échantillon 1) sont res¬

tées largement inférieures au seuil de potabilité des eaux destinées à la

consommation humaine. Les métaux lourds présents dans les boues apparaissent

donc très peu solubles dans un milieu réducteur où est susceptible de se

développer une flore bactérienne pouvant réduire les oxydes métalliques en

sulfures complexés à la matière organique.

(1) : CM. A. : concentration maximale admissible des eaux destinées à la

consommation humaine (Norme européenne).

- 7

1-4 - Les test de lixiviation

1-4-1 - âppel_de l.a_méthoôJôgie suwiê

. Le protocole d'extraction

Le principe consiste à réaliser sous agitation mécanique continue,

selon les cas, trois extractions successives sur 100g de déchet brut à

l'aide d'une eau déminéralisée saturée en CO , en air, à une température

comprise entre 18 et 25°C.

Chacune des extractions est poursuivie jusqu'à obtention d'une phase

liquide présentant des valeurs constantes de pH, résistivité, carbone orga¬

nique total ou DCO ou DTO.

. Les analyses

Les phases liquides obtenues au terme de chacune des extractions et

après séparation totale des matières solides sont soumises à analyse pour la

détermination des paramètres jugés représentatifs de la pollution éventuel¬

lement dissoute. Les méthodes normalisées sont préférentiellement utilisées.

1-4-2 - Le^ ré£u_lta^ts

Les quantités extraites en mg/kg de produit brut lors des trois lixi-

viations sont reportées dans le tableau suivant :

&.

- 7

1-4 - Les test de lixiviation

1-4-1 - âppel_de l.a_méthoôJôgie suwiê

. Le protocole d'extraction

Le principe consiste à réaliser sous agitation mécanique continue,

selon les cas, trois extractions successives sur 100g de déchet brut à

l'aide d'une eau déminéralisée saturée en CO , en air, à une température

comprise entre 18 et 25°C.

Chacune des extractions est poursuivie jusqu'à obtention d'une phase

liquide présentant des valeurs constantes de pH, résistivité, carbone orga¬

nique total ou DCO ou DTO.

. Les analyses

Les phases liquides obtenues au terme de chacune des extractions et

après séparation totale des matières solides sont soumises à analyse pour la

détermination des paramètres jugés représentatifs de la pollution éventuel¬

lement dissoute. Les méthodes normalisées sont préférentiellement utilisées.

1-4-2 - Le^ ré£u_lta^ts

Les quantités extraites en mg/kg de produit brut lors des trois lixi-

viations sont reportées dans le tableau suivant :

&.

- 8 -

I 14631jler lixi.1 14631|2è lixi.1 146311 3è lixi.1 SOMME1

1

1 146321 1er lixi.1 14632¡2è lixi.1 146321 3è lixi.[ SOMME

1

Plomb [Chrome [Mercure [Arsenic 1 Zinc [ Cadmium [ DCO [Resist. [ PH [

0,18¡ 0,15 [<0,01 1 0,05 ¡ 0,60 ¡ 0,03 ¡ 230 [ 909 | 6,40¡

<0,10[ 0,10 [.<.0,01 1 0,06 1 0,40[ 0,02 [ 170 [ 1136 | 6,60|

<0,10¡ 0,15 [<0,01 ¡ 0,05 1 0,50¡ 0,02 ¡ 170 [ 1110 ¡ 6,70¡II 1 II II II

0,18| 0,40 [.40,01 [ 0,11 1 1,50[ 0,07 [ 570 | - [ - [

II 1 II II IIII 1 II 11 II^0,10| 0,18 [.¿0,01 1 0,20 1 0,20|<0,01 [ 80 [ 870 [ 6 , 50 [

II 1 II 11 II<.0,10| 0,10 1^0,01 1 0,15 1 0,95[.<.0,01 [ 60 | 1075 [ 6,60[

II 1 II II II^0,10| 0,18 1^0,01 1 0,09 1 0,70[<.0,01 | 40 [ 1285 [ 6,65|

II I II II II<0,10[ 0,46 |<0,01 1 0,44 [ 1,85[.<.0,01 [ 180 [ - [ - [

1 1 1 ¡ 1 ¡ ¡ 1 1

L'interprétation des résultats se fait à partir des principes suivants:

- lorsqu'à partir de la 2ème extraction on trouve des quantités très

faibles ou nulles des éléments dosés à la première extraction (en

pratique, concentrations au moins 10 fois plus faibles) on se trouve

dans le cas où les éléments considérés étaient dans le déchet en

quantités telles que leur extraction était totale. Ce comportement

est celui de la dissolution totale.

- lorsque les quantités dosées au terme des extractions successives

sont sensiblement égales (à plus ou moins 30% près) on se trouve dans

l'éventualité d'une saturation de l'eau par les éléments considérés.

Les quantités extraites correspondent à l'existence d'un équilibre de

solubilité réalisé lors de chaque extraction dans des conditions de

milieu sensiblement identiques.

- comportement intermédiaire entre dissolution totale et saturation :

on trouve encore à partir de la 2ème extraction des concentrations

comprises entre 10 et 70% de celles de la première extraction.

comportement de la solubilisation croissante lorsque les

concentrations trouvées lors d'extractions successives augmentent. Ce

type de comportement peut résulter d'une modification des conditions

physico-chimiques du milieu lors de ces extractions (épuisement de

composés solubles intervenant dans les équilibres de solubilité

d'autres constituants).

- 8 -

I 14631jler lixi.1 14631|2è lixi.1 146311 3è lixi.1 SOMME1

1

1 146321 1er lixi.1 14632¡2è lixi.1 146321 3è lixi.[ SOMME

1

Plomb [Chrome [Mercure [Arsenic 1 Zinc [ Cadmium [ DCO [Resist. [ PH [

0,18¡ 0,15 [<0,01 1 0,05 ¡ 0,60 ¡ 0,03 ¡ 230 [ 909 | 6,40¡

<0,10[ 0,10 [.<.0,01 1 0,06 1 0,40[ 0,02 [ 170 [ 1136 | 6,60|

<0,10¡ 0,15 [<0,01 ¡ 0,05 1 0,50¡ 0,02 ¡ 170 [ 1110 ¡ 6,70¡II 1 II II II

0,18| 0,40 [.40,01 [ 0,11 1 1,50[ 0,07 [ 570 | - [ - [

II 1 II II IIII 1 II 11 II^0,10| 0,18 [.¿0,01 1 0,20 1 0,20|<0,01 [ 80 [ 870 [ 6 , 50 [

II 1 II 11 II<.0,10| 0,10 1^0,01 1 0,15 1 0,95[.<.0,01 [ 60 | 1075 [ 6,60[

II 1 II II II^0,10| 0,18 1^0,01 1 0,09 1 0,70[<.0,01 | 40 [ 1285 [ 6,65|

II I II II II<0,10[ 0,46 |<0,01 1 0,44 [ 1,85[.<.0,01 [ 180 [ - [ - [

1 1 1 ¡ 1 ¡ ¡ 1 1

L'interprétation des résultats se fait à partir des principes suivants:

- lorsqu'à partir de la 2ème extraction on trouve des quantités très

faibles ou nulles des éléments dosés à la première extraction (en

pratique, concentrations au moins 10 fois plus faibles) on se trouve

dans le cas où les éléments considérés étaient dans le déchet en

quantités telles que leur extraction était totale. Ce comportement

est celui de la dissolution totale.

- lorsque les quantités dosées au terme des extractions successives

sont sensiblement égales (à plus ou moins 30% près) on se trouve dans

l'éventualité d'une saturation de l'eau par les éléments considérés.

Les quantités extraites correspondent à l'existence d'un équilibre de

solubilité réalisé lors de chaque extraction dans des conditions de

milieu sensiblement identiques.

- comportement intermédiaire entre dissolution totale et saturation :

on trouve encore à partir de la 2ème extraction des concentrations

comprises entre 10 et 70% de celles de la première extraction.

comportement de la solubilisation croissante lorsque les

concentrations trouvées lors d'extractions successives augmentent. Ce

type de comportement peut résulter d'une modification des conditions

physico-chimiques du milieu lors de ces extractions (épuisement de

composés solubles intervenant dans les équilibres de solubilité

d'autres constituants).

Le tableau ci-dessous résume le comportement à la solubilisation des

différents métaux lourds analysés :

1 1 Echantillon 1

[ ELEMENTS [Dissolu-[ Saturation [ Intermé-[ [tion 1 [diaire1 Plomb I 1 1 X

1 Mercure | [ |

1 Zinc 1 1 X 1

1 Chrome [ | X |

1 Cadmium [ [ X [

1 Arsenic [ [ X |

L III

Echantillon 2 ]

Dissolu- ] Saturation ] Intermé- |

tion ] ] diaire j

1 X 1 1

1 1 X [

1 1 1

Sous réserve d'exhaustivité des déterminations analytiques réalisées

par nos soins et de représentativité des échantillons qui ont été prélevés

par la D.D.E. , les conclusions suivantes peuvent être tirées :

. D'une manière générale, les boues ne présentent qu'une fraction immé¬

diatement soluble dans l'eau peu importante (au maximum de quelques pour

mille les éléments les plus solubilisés) ;

. Si on envisage cette fraction soluble sous l'angle des critères de

pollution habituellement retenus, il s'avère qu'elle ne comporte pas d'élé¬

ments :

- de nature basique ou acide ;

- en quantité importante qui soient des métaux ou métalloïdes

potentiellement toxiques, les éléments les plus solubilisés étant

le zinc, puis le chrome.

II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES D'EPANDAGE

PROPOSES

Les entreprises soumissionnaires de l'appel d'offre ont proposé des

sites de stockage potentiels dont les trois principaux sont : (cf. plan de

situation des deux premiers en fig. 1).

Le tableau ci-dessous résume le comportement à la solubilisation des

différents métaux lourds analysés :

1 1 Echantillon 1

[ ELEMENTS [Dissolu-[ Saturation [ Intermé-[ [tion 1 [diaire1 Plomb I 1 1 X

1 Mercure | [ |

1 Zinc 1 1 X 1

1 Chrome [ | X |

1 Cadmium [ [ X [

1 Arsenic [ [ X |

L III

Echantillon 2 ]

Dissolu- ] Saturation ] Intermé- |

tion ] ] diaire j

1 X 1 1

1 1 X [

1 1 1

Sous réserve d'exhaustivité des déterminations analytiques réalisées

par nos soins et de représentativité des échantillons qui ont été prélevés

par la D.D.E. , les conclusions suivantes peuvent être tirées :

. D'une manière générale, les boues ne présentent qu'une fraction immé¬

diatement soluble dans l'eau peu importante (au maximum de quelques pour

mille les éléments les plus solubilisés) ;

. Si on envisage cette fraction soluble sous l'angle des critères de

pollution habituellement retenus, il s'avère qu'elle ne comporte pas d'élé¬

ments :

- de nature basique ou acide ;

- en quantité importante qui soient des métaux ou métalloïdes

potentiellement toxiques, les éléments les plus solubilisés étant

le zinc, puis le chrome.

II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES D'EPANDAGE

PROPOSES

Les entreprises soumissionnaires de l'appel d'offre ont proposé des

sites de stockage potentiels dont les trois principaux sont : (cf. plan de

situation des deux premiers en fig. 1).

_BRGM_SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL

NORD- PAS-DE-CALAIS

Fort de Lezennes-Lezennes

59260 HELLEMMES-LILLETel (20)91-3S-19

- 10 -

BRGM

Figure 1


DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy)


Etude de la nocivité des boues de curage etexamen des caractéristiques hydrogéologiques

des sites d'épandages proposés

-PLAN DE SITUATION GÉNÉRALE DES SITES-

Ï4-I

Légende

huitième de feuille

site de stockage proposé

Echelle: 1/25000

captage d'eau potable et l'enveloppe deson périmètre de protection éloigné

- 11 -

- un terrain remblayé de la briqueterie d'HEM ;

- un terrain cultivé (prairies) à FOREST/MARQUE ;

- la carrière d 'HAUBOURDIN.

Malgré une faible nocivité des boues de curage, ce dernier site est

cependant à exclure du fait d'une forte vulnérabilité de l'aquifère crayeux

qui constitue le réservoir aquifère principal de l'agglomération lilloise.

Les caractéristiques géologiques et hydrogéologiques des deux autres

sites sont examinées dans les paragraphes suivants :

II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1)

Situé à proximité de l'argilière de la briqueterie d'HEM, ce site est

constitué d'une zone remblayée (après extraction partielle des argiles) par

des matériaux de construction et des terres de découvertes formant ainsi une

butte surélevée de 7 à 8 mètres. Les boues seraient déposées au sommet de

cette butte sur une petite cuvette aménagée de manière à retenir les eaux

d'essorage et les lessivats des eaux de pluie.

Malgré l'absence de sondages profonds au droit du site, il est cepen¬

dant possible par interprétation des données géologiques connues à proximité

de l'argilière, de dresser la coupe géologique prévisionnelle suivante :

- 0 à -lOm : remblais divers mis à la place de l'Argile de

Roubaix partiellement exploitée ;

- 7m à -32m : Sables d'Ostricourt constitués par des sables fins

argileux ;

-32m à -36m : Craie blanche, puis marnes bleues recouvrant les

calcaires du Carbonifère.

D'un point de vue hydrogéologique, plusieurs nappes se superposent dans

le secteur :

- la nappe des limons dont une source proche du site constitue un exu¬

toire ;

- la nappe des Sables d'Ostricourt semi-captive au droit du site qui se

déverse par l'intermédiaire des fossés de drainage dans la nappe

alluviale de la Scarpe ;

- 11 -

- un terrain remblayé de la briqueterie d'HEM ;

- un terrain cultivé (prairies) à FOREST/MARQUE ;

- la carrière d 'HAUBOURDIN.

Malgré une faible nocivité des boues de curage, ce dernier site est

cependant à exclure du fait d'une forte vulnérabilité de l'aquifère crayeux

qui constitue le réservoir aquifère principal de l'agglomération lilloise.

Les caractéristiques géologiques et hydrogéologiques des deux autres

sites sont examinées dans les paragraphes suivants :

II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1)

Situé à proximité de l'argilière de la briqueterie d'HEM, ce site est

constitué d'une zone remblayée (après extraction partielle des argiles) par

des matériaux de construction et des terres de découvertes formant ainsi une

butte surélevée de 7 à 8 mètres. Les boues seraient déposées au sommet de

cette butte sur une petite cuvette aménagée de manière à retenir les eaux

d'essorage et les lessivats des eaux de pluie.

Malgré l'absence de sondages profonds au droit du site, il est cepen¬

dant possible par interprétation des données géologiques connues à proximité

de l'argilière, de dresser la coupe géologique prévisionnelle suivante :

- 0 à -lOm : remblais divers mis à la place de l'Argile de

Roubaix partiellement exploitée ;

- 7m à -32m : Sables d'Ostricourt constitués par des sables fins

argileux ;

-32m à -36m : Craie blanche, puis marnes bleues recouvrant les

calcaires du Carbonifère.

D'un point de vue hydrogéologique, plusieurs nappes se superposent dans

le secteur :

- la nappe des limons dont une source proche du site constitue un exu¬

toire ;

- la nappe des Sables d'Ostricourt semi-captive au droit du site qui se

déverse par l'intermédiaire des fossés de drainage dans la nappe

alluviale de la Scarpe ;

- 12 -

- la nappe de la craie, profonde d'environ 30 mètres, légèrement

captive sous les terrains tertiaires et de sens d'écoulement Sud-Nord.

Cette nappe est intensivement exploitée par les captages de la Société

des Eaux du Nord dont le plus proche est situé en amont du site à

environ 300m (cf. plan de situation sur la carte hydrogéologique en

annexe II) ;

- la nappe du Calcaire carbonifère libre dont les niveaux sont voisins

de 80 mètres .

Les différentes formations semi -perméables intercalées entre les diffé¬

rents aquifères leur assurent une protection contre les pollutions provenant

de la surface qui est toutefois très variable en fonction de la localisation

du site et du type de réservoir.

Ainsi la nappe du Calcaire carbonifère apparaît très peu vulnérable du

fait de la double protection assurée par les marnes du Turonien moyen et par

l'Argile de Louvil recouvrant la craie et assurant à celle-ci une protection

efficace. Par contre, le décapage réalisé des Argiles des Flandres a rendu

la nappe des Sables d'Ostricourt vulnérable. Toutefois la présence des

remblais de terres limoneuses peu perméables peut constituer un premier

filtre assurant un certain piégeage des métaux lourds susceptibles d'être

re largués.

L'utilisation de ce site localisé en dehors du périmètre de protection

éloigné du captage d'HEM nécessitera le recouvrement en fin de stockage par

des terrains argileux formant un léger dôme permettant une évacuation rapide

des eaux de pluies et réduisant ainsi les infiltrations et par conséquent le

lessivage des déchets enfouis.

II-2 - Le site de Forest-sur-Marque

Localisé au Nord de l'agglomération de Forest-sur-Marque, ce site est

occupé par des prairies inondables drainées par un réseau de fossés s 'écou¬

lant vers la Marque. Le projet prévoit un décapage de la terre végétale, un

stockage des déchets avant régalage des terres de couverture et remise

ensuite en cultures.

- 12 -

- la nappe de la craie, profonde d'environ 30 mètres, légèrement

captive sous les terrains tertiaires et de sens d'écoulement Sud-Nord.

Cette nappe est intensivement exploitée par les captages de la Société

des Eaux du Nord dont le plus proche est situé en amont du site à

environ 300m (cf. plan de situation sur la carte hydrogéologique en

annexe II) ;

- la nappe du Calcaire carbonifère libre dont les niveaux sont voisins

de 80 mètres .

Les différentes formations semi -perméables intercalées entre les diffé¬

rents aquifères leur assurent une protection contre les pollutions provenant

de la surface qui est toutefois très variable en fonction de la localisation

du site et du type de réservoir.

Ainsi la nappe du Calcaire carbonifère apparaît très peu vulnérable du

fait de la double protection assurée par les marnes du Turonien moyen et par

l'Argile de Louvil recouvrant la craie et assurant à celle-ci une protection

efficace. Par contre, le décapage réalisé des Argiles des Flandres a rendu

la nappe des Sables d'Ostricourt vulnérable. Toutefois la présence des

remblais de terres limoneuses peu perméables peut constituer un premier

filtre assurant un certain piégeage des métaux lourds susceptibles d'être

re largués.

L'utilisation de ce site localisé en dehors du périmètre de protection

éloigné du captage d'HEM nécessitera le recouvrement en fin de stockage par

des terrains argileux formant un léger dôme permettant une évacuation rapide

des eaux de pluies et réduisant ainsi les infiltrations et par conséquent le

lessivage des déchets enfouis.

II-2 - Le site de Forest-sur-Marque

Localisé au Nord de l'agglomération de Forest-sur-Marque, ce site est

occupé par des prairies inondables drainées par un réseau de fossés s 'écou¬

lant vers la Marque. Le projet prévoit un décapage de la terre végétale, un

stockage des déchets avant régalage des terres de couverture et remise

ensuite en cultures.

- 13 -

D'un point de vue géologique la série stratigraphique rencontrée au

droit du site serait :

- 10 à 12m d'alluvions semi-perméables constituées de silts et de

sables argileux ;

- 3 à 4m d'Argile de Louvil plus ou moins remaniés et altérés

surmontant la craie du Sénonien dont l'épaisseur est voisine de celle

du site 1.

Du point de vue hydrogéologique, la nappe phréatique est constituée par

la nappe alluviale de la Marque dont les niveaux sont proches du sol. Cette

nappe n'est séparée de celle de la craie que par une faible épaisseur

d'Argile de Louvil résiduelle localement érodée. Ainsi aucune discontinuité

franche n'existe entre les deux aquifères. L'alimentation de la nappe de la

craie s'effectue à la fois directement à partir des précipitations sur les

terrains crayeux affleurant au Sud de Tressin et indirectement par drainance

de la nappe alluviale de la Marque favorisée par les disparitions locales de

l'Argile de Louvil.

Par ailleurs, la nappe alluviale apparaît très vulnérable, du fait de

sa proximité du sol et toute pollution est rapidement drainée vers la Marque

par un réseau dense de fossés.

Compte tenu des risques de pollution de l'aquifère crayeux par drai¬

nance de la nappe alluviale déjà de qualité très médiocre et des difficultés

techniques à réaliser une excavation d'un mètre de profondeur dans un

terrain où la nappe est fréquemment voisine du sol et d'y déposer ensuite

des boues semi-liquides sans entraîner de débordement dans les fossés de

drainage, l'utilisation de ce site est fortement déconseillée.

- 13 -

D'un point de vue géologique la série stratigraphique rencontrée au

droit du site serait :

- 10 à 12m d'alluvions semi-perméables constituées de silts et de

sables argileux ;

- 3 à 4m d'Argile de Louvil plus ou moins remaniés et altérés

surmontant la craie du Sénonien dont l'épaisseur est voisine de celle

du site 1.

Du point de vue hydrogéologique, la nappe phréatique est constituée par

la nappe alluviale de la Marque dont les niveaux sont proches du sol. Cette

nappe n'est séparée de celle de la craie que par une faible épaisseur

d'Argile de Louvil résiduelle localement érodée. Ainsi aucune discontinuité

franche n'existe entre les deux aquifères. L'alimentation de la nappe de la

craie s'effectue à la fois directement à partir des précipitations sur les

terrains crayeux affleurant au Sud de Tressin et indirectement par drainance

de la nappe alluviale de la Marque favorisée par les disparitions locales de

l'Argile de Louvil.

Par ailleurs, la nappe alluviale apparaît très vulnérable, du fait de

sa proximité du sol et toute pollution est rapidement drainée vers la Marque

par un réseau dense de fossés.

Compte tenu des risques de pollution de l'aquifère crayeux par drai¬

nance de la nappe alluviale déjà de qualité très médiocre et des difficultés

techniques à réaliser une excavation d'un mètre de profondeur dans un

terrain où la nappe est fréquemment voisine du sol et d'y déposer ensuite

des boues semi-liquides sans entraîner de débordement dans les fossés de

drainage, l'utilisation de ce site est fortement déconseillée.

- 14 -

CONCLUSIONS

Les recherches analytiques réalisées sur les boues de la Marque, axées

sur les métaux lourds, à l'exclusion de tout autre micropolluants notamment

d'origine organique (hydrocarbures, solvants chlorés,...) ont permis de

déceler une forte contamination par le plomb, le chrome, le mercure,

l'arsenic et le cadmium.

Malgré ces très fortes concentrations les boues de la Marque ne sont

susceptibles que de relarguer au contact des eaux de pluie que de faibles

concentrations en micropolluants métalliques ne représentant que quelques

millièmes des quantités présentes, dans des conditions normales de stockage

et en l'absence de substances complexantes type NTA, EDTA, chlorure.

Cependant la toxicité de ces métaux et le volume important à stocker

conduisent à exclure le site de la carrière d 'HAUBOURDIN, à déconseiller

celui de Forest-sur-Marque où le stockage serait en outre techniquement

délicat. Par contre le site de la carrière d'HEM, présente, d'après l'ana¬

lyse des données géologiques existantes, des caractéristiques favorables au

stockage des boues, sous réserve d'un aménagement préalable du site et de la

mise en place d'une couverture étanche en fin d'exploitation sur le dépôt.

Vu par J. RICOUR, Directeur

du Service géologique régional

Nord Pas-de-calais

Rédigé par :

H. DENUDT, Ingénieur hydrogéologue

Service géologique régional Nord

Pas-de-calais

- 14 -

CONCLUSIONS

Les recherches analytiques réalisées sur les boues de la Marque, axées

sur les métaux lourds, à l'exclusion de tout autre micropolluants notamment

d'origine organique (hydrocarbures, solvants chlorés,...) ont permis de

déceler une forte contamination par le plomb, le chrome, le mercure,

l'arsenic et le cadmium.

Malgré ces très fortes concentrations les boues de la Marque ne sont

susceptibles que de relarguer au contact des eaux de pluie que de faibles

concentrations en micropolluants métalliques ne représentant que quelques

millièmes des quantités présentes, dans des conditions normales de stockage

et en l'absence de substances complexantes type NTA, EDTA, chlorure.

Cependant la toxicité de ces métaux et le volume important à stocker

conduisent à exclure le site de la carrière d 'HAUBOURDIN, à déconseiller

celui de Forest-sur-Marque où le stockage serait en outre techniquement

délicat. Par contre le site de la carrière d'HEM, présente, d'après l'ana¬

lyse des données géologiques existantes, des caractéristiques favorables au

stockage des boues, sous réserve d'un aménagement préalable du site et de la

mise en place d'une couverture étanche en fin d'exploitation sur le dépôt.

Vu par J. RICOUR, Directeur

du Service géologique régional

Nord Pas-de-calais

Rédigé par :

H. DENUDT, Ingénieur hydrogéologue

Service géologique régional Nord

Pas-de-calais

ANNEXE IBRGM-SGR/N.PCLEZENNES (Nord)(87 SGN 645 NPC)



(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy)





PLAN DE MASSE AU 1/2000^ des prélèvements de boues

(3 feuillets)

(D¥

Légende

Point de prélèvement avec sa profondeursous le niveau de la vase

0,20m.

ANNEXE IBRGM-SGR/N.PCLEZENNES (Nord)(87 SGN 645 NPC)








PLAN DE MASSE AU 1/2000^ des prélèvements de boues

(3 feuillets)

(D¥

Légende

Point de prélèvement avec sa profondeursous le niveau de la vase

0,20m.

ril ^e Ro,

-^ ; §

(87 SGN 645 NPC)

ANNEXE I-l

ril ^e Ro,

-^ ; §

(87 SGN 645 NPC)

ANNEXE I-l

ANNEXE 1-2

¿O S

a;'60m.

ey J3

(87 SGN 645 NPC)

ANNEXE 1-2

¿O S

a;'60m.

ey J3

(87 SGN 645 NPC)

ANNEXE 1-3

-^(5) - 0,60 m.

^'^^f

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¿¿¿s'^^^^^^^^:^^2Z¿¿222^22^^¿^

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¿»* *.?

-0,30 m.

H^>;ñ^Wl.M,nl i,J^j^l^ljj^^^ ^7.73

^N

Í S. A d'H.LM de >à)ubaix _êt environs >r^''

^/.60

(¤23)

~~ tuir v.jv-^ rs.Try

\\ñ:/9. s?c/o S,^'. os

\\\\ \\\ lilh; . ,.. rS^'/i ';.;;:,ii 1(11 i>i' iiiii-> .i i > < i'" ; i'' ,;"i.,iii..... ..» %.... - . , ..I .Hjt-t^..jiiii.,ii'ii

Qffx/r.;^ ^ff^«fÂf^^ à d&moniîr.

(863[)\¿177

os/n

\\

SAH¤ s.A d'H.L

2/83

M de ^/jyRoibai x êP environ)¿/x

\ v//;v.?/i7^

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(87 SGN 645~NPC \ ^"N^Z-TJ? /

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ANNEXE 1-3

-^(5) - 0,60 m.

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-0,30 m.

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^N

Í S. A d'H.LM de >à)ubaix _êt environs >r^''

^/.60

(¤23)

~~ tuir v.jv-^ rs.Try

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Qffx/r.;^ ^ff^«fÂf^^ à d&moniîr.

(863[)\¿177

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SAH¤ s.A d'H.L

2/83

M de ^/jyRoibai x êP environ)¿/x

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D¿/.T^

(87 SGN 645~NPC \ ^"N^Z-TJ? /

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P^r.

ANNEXE IIBRGM-SGR/N.PCLEZENNES (Nord)(87 SGN 645 NPC







des sites d'épandages proposés

CARTE HYDROGEOLOGIQUE AU 1/25000 du secteur d'étude

LEGENDE

i i i i i i

+ 5

oFI

Limite sud du contact Tertiaire (argile) - craie

Isopièze de la nappe de la craie(basses eaux 1970)

Limite de captivité de la nappe de la craie enbasses eaux

Domaine d'alimentation effective

Exploitant

Forage en service (nappe de la craie)et sa désignation

Echelle : 1/25 000

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