Bureau De Recherches Géologiques Et Minières Service
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BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.00.12 MINISTERE DE L'INDUSTRIE ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Etude du chimisme des eaux de la nappe alluviale de la Moselle et de la Meurthe (département de la Meurthe et Moselle) Novembre 1975 Jacques RICOUR Service géologique régional LORRAINE Le Longeau, Rozérieulles - 57160 Moulins-lès-Metz Tél.: (87) 60.31.45 75 SGN 374 LOR Rozérieulles, le 14 novembre 1975 RESUME Dans le cadre de ses activités financées par le Ministère de l'Industrie et de la recherche Scientifique, le SGR/LOR a dressé un état de la qualité des eaux des nappes alluviales de la Moselle et de la Meurthe au cours du mois de septembre 1975. Les 21 analyses réalisées montrent que les eaux captées répondent, en général, aux normes de potabilité chimique, sauf quand le substratum des nappes alluviales est constitué par les marnes du Keuper (anomalie sulfatée- calcique) et en aval des rejets des soudières de Dombasles (anomalie chlorurée calcique). En ce qui concerne les éléments en traces, les conclusions restent très partielles, et montrent qu'il est difficile de distinguer le "fond géochi mique naturel" des eaux souterraines des pollutions apportées par les activité industrielles et humaines. SOMMAIRE Pages 1 - Introduction 1 2 - Contexte hydrogéologique 1 3 - Résultats des analyses 2 4 - Interprétation des résultats 2 5 - Conclusions 6 LISTE DES ANNEXES Annexe 1 - Carte de situation des points de prélèvement (1/250 000e) Annexe 2 - Résultats des analyses physicochimiques Annexe 3 - Diagramme de Piper Annexe 4 - Profils géochimiques de la nappe des alluvions de la Moselle 1 - INTRODUCTION - Dans le cadre de ses activités financées par le Ministère de l'Indus- trie et de la recherche Scientifique, le B.r.g.m. - Service Géologique Régional Lorraine - avait inscrit à son programme de l'année 1975, l'étude des micro- polluants dans la nappe alluviale de la Moselle et de la Meurthe. Une concertation avec le Service Régional d'Aménagement des Eaux de Lorraine qui visait des buts similaires a permis de dresser un programme d'in- tervention à l'échelon régional. La part des travaux effectués par le SGR/LOR ne concerne que les nappes alluviales du département de la Meurthe et Moselle. Le programme mis en oeuvre a été le suivant : - réalisation de 20 prélèvements entre Bayon et Pagny sur la Moselle et entre Rosières-aux-Salines et Nancy sur la Meurthe ; - exécution de 20 analyses physicochimiques complètes par l'I.R.H. rue Ernest Bichat à Nancy ; - interprétation des résultats et rédaction d'un rapport de synthèse. Une étude géochimique des nappes alluviales avait déjà été réalisée en mars 1971 par l'E.N.S.G. à la demande du S.R.A.E.L., mais elle ne portait que sur les éléments majeurs 2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE - Entre Bayon et Flavigny, le substratum de la nappe alluviale de la Moselle est constitué par la dolomie et les marnes irisées du Keuper Supérieur. De Flavigny à Maron, ce substratum est représenté par les marnocalcaires du Lias, de même qu'à l'aval de Liverdun. Entre Maron et Liverdun, le mur des alluvions est formé par les calcaires du Dogger, et, au niveau de Toul par une lentille de marnes et argiles calloviennes. "Etude hydrogéologique des alluvions de la Meurthe et de la Moselle dans le départ- tement de la Meurthe et Moselle" - étude préliminaire - 2 - Une coupe géologique schématique, extraite du rapport du S.R.A.E.L. et de l'E.N.S.G. -mars 1971-, figure en annexe 4 les principaux horizons constitutifs du substratum de l'aquifère alluvial. 3 - RESULTATS DES ANALYSES - Ils font l'objet du tableau de l'annexe 2, les points de prélèvement ayant été reportés sur la carte au 1/250 000e de l'annexe 1. L'ensemble des résultats des analyses a été résumé : - sous forme de diagramme triangulaire, dit de Piper, en annexe 3 ; - sous forme de profils gëochimiques, en ce qui concerne la nappe alluviale de la Moselle (annexe 4). Les. résultats del'anafyse complète effectuée sur le forage de reconnais- sance exécuté en bordure de la Moselle, au Sud de Chaligny pour le compte du Service de la Navigation de Nancy ont été adjoints à l'ensemble des résultats recueillis au cours de cette campagne de prélèvements. Les ouvrages ayant été utilisés pour réaliser les prélèvements sont, pour l'essentiel, des captages servant à l'Alimentation en Eau potable des collectivités. Quelques ouvrages sont des captages d'eaux industrielles (Cen- trale thermique de Blénodrles-Pont-à-Mousson, puits du Centre d'Electromécanique de Nancy en particulier) ou des gravières abandonnées (graviere de Pompey en amont du confluent Moselle-Meurthe). 4 - INTERPRETATION DES RESULTATS - 4.1. Çaractéristiques_générales des eaux analysées Les caractéristiques générales des eaux souterraines analysées sur la nappe alluviale de la Moselle sont les suivantes : - 3 - - eau bicarbonatée-caleique en amont de Bayon ; - eau sulfatée calcique et magnésienne entre Bayon et Flavigny ; - eau bicarbonatée et sulfatée calcique entre Flavigny et Maron ; - eau bicarbonatée calcique entre Maron et Frouard ; - eau chlorurée-caleique entre Pompey et Blênod ; - eau bicarbonatêe-calcique en aval de Blénod-lès-Pont-à-Mousson. Ces résultats confirment les conclusions avancées dans le rapport S.R.A.E.L. - E.N.S.G. de mars 1971. Ils sont le reflet : - soit de la nature géologique du substratum, au niveau des affleu- rements du Keuper entre Neuviller et Tonnoy notament ; - soit de la pollution de la nappe alluviale de la Meurthe entre Rosières-aux-Salines et Pompey d'une part, de la nappe alluviale de la Moselle en aval de Pompey d'autre part (rejet de chlorure de calcium et de sodium par les soudières- entre Rosières-aux-Salines et Dombasle), 4.2. Etude des éléments en traces Les éléments en trace peuvent provenir : - du "fond géochimique11 des eaux souterraines dû à l'environnement naturel, et en particulier à la nature minéralogique des épontes de l'aquifère ou de l'aquifère lui-même- ; - de pollutions accidentelles provenant de la contamination des eaux de la nappe alluviale par les cours d'eau, ou d'activités humaines dé- gradant la qualité des eaux souterraines. 4.2.1. La silice Les teneurs en silice sont maximales là où l'aquifère alluvial repose sur un substratum marneux (9,4 mg/1 à Tonnoy, 14,8 mg/1 à Velle et 9,4 mg/1 à - 4 - Rosières-aux-Salines), alors que les teneurs sont comprises entre 2,5 mg/1 et 6,3 mg/1 quand le substratum est calcaire (Dogger) ou marnocalcaire (Lias). Trois exceptions doivent être faites : - la faible teneur (1,4 mg/1) enregistrée sur la graviere de Pompey ne peut être jugée comme représentative des eaux souterraines, un colmatage partiel ou total déconnectant ce point d'eau de la nappe ; - les fortes teneurs de Pagny-sur-Moselle (9,4 mg/1) et de Chaligny (9,2 mg/1) sont dues, semble-t-il, aux activités industrielles exercées à l'amont immédiat de ces ouvrages. 4.2.2. Le fer et le manganèse Elément indésirable, le fer se retrouve en concentration anormale sur les ouvrages de Velle (1,40 mg/1), Tonnoy (1,17 mg/1), Rosières-aux-Salines (4,68 mg/1), Pompey (1,13 mg/1) et Atton (2,28 mg/1). Si les trois premières valeurs peuvent s'expliquer par la nature marneuse et pyriteuse du substratum, les deux dernières sont probablement liées aux activités industrielles de la région (déversement de crasses des industries métallurgiques à Pompey et Cen- trale thermique de Blénod-lès-Pont-à-Mousson). A noter que les fortes teneurs en fer de Tonnoy, Velle et Rosières-aux-Salines sont associées à de faibles teneurs en manganèse, alors que les fortes teneurs de Pompey et de Blénod, à l'aplomb de sites industriels, sont liées à de fortes teneurs en manganèse. A noter par ailleurs une légère anomalie des teneurs en arsenic au niveau de Tonnoy et de Velle. Il conviendrait cependant de renouveller les analyses pour définir si ces premiers résultats sont significatifs. 4.2.3. Le chrome et le cadmium Les teneurs en chrome restent inférieures au seuil de détection ana- 3 lytique -soit 10 mg/m -, sauf à Nancy au niveau du centre d'Electromécanique - 5 - où la teneur atteint 20 mg/m . Là encore des analyses complémentaires permet- traient de préciser si cette anomalie est constante dans le temps. Le cadmium se présente, en permanence, avec des teneurs inférieures à 10 mg/m . 4.2.4. Le cuivre Les teneurs en cuivre varient dans d'assez larges proportions, entre 3 10 et 70 mg/m , sans que l'on puisse définir avec suffisamment de précision les 3 causes de ces variations. A noter une anomalie de 70 mg/m associée à une anoma- lie en plomb et zinc au niveau du puits de Frouard. 4.2.5. Le zinc et le fluor Le fluor existe en proportions très variables sur l'ensemble des prélèvements effectués ; les plus fortes teneurs correspondent au substratum de la nappe représenté par les amrnes irisées du Keuper supérieur (Velle : 680 mg/m3, Tonnoy : 300 mg/m3, Rosières-aux-Salines : 480 mg/m3). Ces fortes teneurs s'accompagnent généralement d'un accroissement de pH (Velle et Rosières) La concentration élevée en zinc que l'on peut observer à Chaligny peut être reliées au dépôt sauvage d'ordures qui s'effectue au Nord-Est du point de prélèvement. A noter enfin, la forte pollution enregistrée sur le captage A.E.P. de Frouard, malgré sa réalisation relativement récente ; tous les éléments en trace sont en concentrations anormales, en particulier le zinc (120 mg/1) et le fluor (310 mg/1).