Interprétation Géologique Des Analyses De Baryum Et Arsenic Du Bas-Rhin
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Ministère de l'Economie, DIRECTION DÉPARTEMENTALE des Finances et DE L'ACTION SANITAIRE ET SOCIALE m de l'Industrie DU BAS-RHIN Interprétation géologique des analyses de baryum et arsenic du Bas-Rhin Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 98-A-101 décembre 1998 R 40388 i_> UflW. I9sg BRGM Interprétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin Mots clés : Analyse, Baryum, Arsenic, Eau potable. Eau souterraine, Origine, Bas-Rhin. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante BRGM (1998) - Interprétation géologique des analyses de baryum et arsenic du Bas- Rhin. Rap. BRGM R 40388, 36 p., 4 fig., 2 ann. © BRGM, 1998, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM. Rapport BRGM R 40388 Interprétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin Synthèse Compte tenu des anomalies en baryum et arsenic relevées lors de contrôles réalisés par la DDASS du Bas-Rhin sur des captages d'alimentation en eau potable, cette dernière a fait appel au BRGM pour une interprétation géologique de la campagne d'analyses. Les résultats en arsenic de quatre captages dépassent le nouveau projet de concentration maximale admissible (10 ng/ï) pour l'arsenic ; dispersés sur le département, trois d'entre eux ont un contexte géologique similaire, bien que n'appartenant pas au même système aquifère. Dix captages dépassent la concentration de 0,3 mg/1 en baryum. Ils sont pour la plupart situés dans le champ de fractures de Saveme. En ce qui concerne les anomalies en arsenic, seule celle de Cleebourg semble être d'origine naturelle. Les anomalies en baryum paraissent toutes d'origine naturelle, sauf à Sarre-Union oià une origine anthropique paraît plus vraisemblable. Il serait donc indiqué de procéder à des études environnementales autour de Bischoffsheim, Ottrott, Allenwiller et Sarre-Union afin de déterminer l'origine de l'arsenic pour les trois premiers sites et du baryum pour le dernier. Quant aux futures recherches d'eaux potables, nous recommandons de mener des campagnes de reconnaissance géologique dans les zones de ressource potentielle, notamment lorsqu'il s'agit de grès affectés par des failles. On a pu en effet constater l'efficacité d'échantillonnages pertinents à identifier la présence de minéralisations en arsenic et baryum. Rapport BRGM R 40388 Interprétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin Sommaire Introduction 7 1. Examen des teneurs en arsenic 9 1.1. Résultat cartographique 9 1.2. Contexte géologique 9 1.3. Analyse statistique 10 1.4. Analyse historique 11 2. Examen des teneurs en baryum 15 2.1. Résultat cartographique 15 2.2. Contexte géologique 15 2.3. Analyse statistique 18 3. Synthèse des résultats 21 Conclusion 23 Rapport BRGM R 40388 Interprétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin Liste des figures et annexes Fig. 1 - Carte des teneurs en arsenic (valeurs maximales en /ig/1 entre 1993 et 1997 - données DDASS 67) 8 Fig. 2 - Anomalie arsenic. Bischoffsheim. Echelle 1/50 000 12 Fig. 3 - Carte des teneurs en baryum (valeurs maximales en mg/1 entre 1993 et 1997. Données DDASS 67) 14 Fig. 4 - Comparaison des analyses en baryum avec la carte des sulfates 19 Ann. 1 - Liste des captages disposant d'analyses en arsenic et baryum 25 Ann. 2 - Résultats d'analyses des échantillons prélevés lors de la campagne de terrain 31 Rapport BRGM R 40388 InteqDrétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin Introduction La DDASS du Bas-Rhin a fait réaliser une campagne d'analyses du Baryum et de l'Arsenic sur respectivement 81 et 123 captages pour l'alimentation en eau potable, à la suite d'anomalies de qualité relevées lors de certaines analyses non réalisées en routine. Les résultats de cette campagne permettent de constater qu'un certain nombre de captages présentent des teneurs supérieures à 0,3 mg/1 en baryum et supérieures à 10 /zg/1 en arsenic. Ces éléments, inquiétants pour l'avenir de l'utilisation des ressources en eaux souterraines dans certaines zones, demandent à être étudiés de près. Aussi, la DDASS a- t-elle fait appel au BRGM pour un examen d'ensemble de ces données du point de vue géologique, dans le cadre de la fiche programme d'appui aux administrations 98-A-lOl. Après avoir rapproché les résultats analytiques de la Banque de données du Sous-Sol, une cartographie des forages et de leur teneur en arsenic et baryum a été réalisée, mettant ainsi en évidence les secteurs à problème. L'étude a ensuite porté sur un examen de ces zones montrant des anomalies en arsenic et baryum afin d'en déterminer l'origine. Rapport BRGM R 40388 Interprétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin r WINGEN ^SSE^OURQ OBERSTEINBACM ^^ •li ' "^ ""— r MEOERSTEINBACH ;• V WINDSTEIN ^^. ' ^;. DAMBACH gm '{ LEM6ACH OlEDERBRONN-LES-BAIN O-0BSANN _ *«EICHSHOFFEN NI EDE R B R ONN- LES- B AIN "-^ i ^SARRE-UNION OBERER ONN-2INSWILLER W1MMENEAU (' ÇBISCHTROFF-SUR-SA'RRE #Z1TTERSHEIM iRCKARTSWILLER s- . 594 - SPA ;CWOLFSKIRCHEN ^-. - ^ V--— *• '-J? • PEnfE-PIERRE(LA)-^ OOSSENHEIM-SUR-ZINSE ! OSCHWEIGHOUSE-SUR-MOD- "UMBSHEIM NEUW1LLER-LES-SAWERN QWEITBRUCH ^ 0IMW.-MARWOU7IER \~ /^(ENCHKOFFEN __ ..1PERTWEIM WANOÈNBOURQ-ÉNGENTHA .LEMWILLER WANGEN / / •STRASBOURG — / .——-"~^ / ^ WRLENHEIM ' / * ^.--'^OMRHAUSBERGEN V HOLTZHE1M #STRASEOURG -J V VLINGOLSHEM ; •JRESSWILLER^, ^IL LKIRCH-GRAFF ENSTAD ALTORF 597" —jjBISCHOFFSHEIM ,~. ••••-- ^Bf--BISCHOFFSHEIBISCH0FFSHËIM M ^FEGERSHEI»>EGERÎ M BO6RSCH •KRAUTERGERSHEIM ^ (. • ' ^NORDHOUSE #GERSTHEIM ^BENFELD HUTTENHEIM #ROSSFELD JDIEBOLSHEIM ( HILSENHEIM #SUNDHOU3E #ARTOLSHEIM ! ANALYSES DARSENIC SUR LES AEP DU BAS-RHIN Valeurs maximales en Lig/l entre 1993 et 1997 •50- 60 »1C- 50 5 10 J " Concentration maximate admise 50 fjg/t W 1 - 5 • 0- 1 Projet de nouvelle CMA 10 fjg/i 0 non mesurée (Décret du 3/01/1989) Données DDASS 67 Fig. 1 - Carte des teneurs en arsenic (valeurs maximales en \xgfl entre 1993 et 1997 - Données DDASS 67). 8 Rapport BRGM R 40388 Interprétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin 1. Examen des teneurs en arsenic 1.1. RESULTAT CARTOGRAPHIQUE Les teneurs en arsenic sont cartographiées sur la figure 1. N'a été retenue pour l'établissement de ce document que la valeur la plus élevée enregistrée à une date donnée pour un forage donné. La liste des points d'eau se trouve en annexe L La concentration maximale admise (CMA) pour l'arsenic est de 50 /ig/1 (décret du 3/01/1989) pour les eaux distribuées. Un projet de nouvelle CMA, 10 /xg/1, est à l'étude. C'est donc cette valeur dont nous tiendrons compte dans cette étude. Un point dépasse la CMA avec 53 [igfl d'arsenic (forage Bremmelbaechel amont à Cleebourg). Trois autres présentent des teneurs importantes égales à 29 jitg/1, 23 /xg/1 et 15 jLig/1 : il s'agit respectivement du forage Griesheim 2 à Bischoffsheim, de la source de Allenwiller et enfin du captage SI Entenpfuhl Obemai à Ottrott. H y a donc relativement peu de captages concernés par une teneur importante en arsenic. Il s'agit de points isolés, appartenant à des systèmes aquifères différents. 1.2. CONTEXTE GÉOLOGIQUE Les quatre points présentant une anomalie en arsenic ont fait l'objet d'une visite sur le terrain avec, quand les conditions d'observation étaient correctes, prélèvements d'échantillons pour analyses. CLEEBOURG - 01688X0078 Le forage est dans le système aquifère des Grès Vosgiens. Dans la zone du captage 01688X0078 et en amont, on n'observe que des pierres volantes, en surface ou dans les talus et fossés. Les grès sont presque tous décolorés, de teinte blanchâtre à ocre. Certains d'entre eux sont très durs et rappellent les faciès "sur- silicifiés" des zones de failles. Dans un rayon de 50 m autour du forage nous avons trouvé quelques fragments de grès plus ferrugineux dont certains paraissent avoir été " ferruginisés " à partir d'une diaclase. Nous les avons échantillonnés pour analyse (échantillon CLEE) : la teneur de 1,3 kg/t d'arsenic mesurée indique l'existence de minéralisations arsénifëres. En aval du captage, au nord du chemin forestier conduisant au captage, les fronts de taille d'une ancienne carrière exposent le Grès Vosgien, sur une hauteur de 6 à 8 m. Celui-ci est décoloré sur 4 m environ à l'est et sur toute la hauteur du front de taille, à l'ouest. Nous n'y avons pas observé de traces de failles et de minéralisations. Le Grès Vosgien est découpé en grosses masses plurimétriques par des diaclases subverticales de direction N50° à N60°E d'une part et N 120° à N 125°E d'autre part. Rapport BRGM R 40388 9 Interprétation géologique des analyses baryum et arsenic du Bas-Rhin BISCHOFFSHEIM - 02718X0002 Le forage est dans le système aquifère de la plaine d'Alsace. Le forage 02718X0002 est situé dans l'axe de la paléovallée de la Bruche, à l'est de la localité de Bischoffsheim. L'aquifère, les alluvions anciennes de la Brache, est recouvert par un épais manteau de lœss (9 m) et n'est donc pas accessible à l'observation. H est constitué par une alternance d'alluvions grossières (galets, graviers, sable) et de limons plus ou moins sableux et argileux. Les matériaux proviennent essentiellement du bassin versant Vosgien de la Bruche (Dévono-dinantien : volcanites, granités, grauwacke ; Permien : volcanites, conglomérats ; Buntsandstein : sables, galets de quartz et de quartzite). Ils sont plus ou moins altérés. Aucun élément ne peut donner des arguments pour une origine naturelle de l'anomalie en arsenic. ALLENWILLER - 02336X0001 Le forage est dans le système aquifère des coUines-sous-vosgiennes (533). La source AEP 02336X0001 se situant dans un fond de vallon herbeux, il n'y aucune possibilité d'observations autour du captage.