Rapport D'expertise
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Rapport d’expertise : Appui à la police de l’eau Examen de la pollution en tétrachloréthylène constatée dans les eaux souterraines du secteur de Scherwiller et de Sélestat (67) BRGM/RP-63355-FR Février 2014 Cadre de l’expertise : Appuis aux administrations ❑ Appuis à la police de l’eau Date de réalisation de l’expertise : Février 2014 Localisation géographique du sujet de l’expertise : Département du Bas-Rhin, communes de Scherwiller (67) et de Sélestat (67) Auteurs BRGM : F. CRASTES DE PAULET, D. HUBE Demandeur : DREAL ALSACE Examen de la pollution en tétrachloréthylène constatée dans les eaux souterraines du secteur de Scherwiller et de Sélestat (67) L’original du rapport muni des signatures des Vérificateurs et Approbateurs est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Ce rapport est le produit d’une expertise institutionnelle qui engage la responsabilité civile du BRGM. Ce document a été vérifié et approuvé par : Approbateur : D. MIDOT Date : 18/03/2014 Vérificateur : J-R MOSSMANN Date : 06/03/2014 Mots clés : expertise, appui à la police de l’eau, nappe d’Alsace, Alsace, Sélestat, Scherwiller, COHV, tétrachloroéthylène, PCE, trichloroéthylène, TCE. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : F. CRASTES DE PAULET, D. HUBE (2014) – Rapport d’expertise : Appui à la police de l’eau. Examen de la pollution au tétrachloroéthylène constatée dans les eaux souterraines du secteur de Scherwiller et de Sélestat (67) BRGM/RP-63355 -FR. 36 p., 12 fig., 3 tab., 3 ann. © BRGM, 2014, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. 2 RP-63355-FR Examen de la pollution en tétrachloréthylène constatée dans les eaux souterraines du secteur de Scherwiller et de Sélestat (67) Synthèse Contexte : Date de la formulation de la demande d’expertise au BRGM : 17/12/2013 Demandeur : DREAL Alsace Nature de l’expertise : analyse des études antérieures, interprétation des données disponibles dans les bases de données (BSS, ADES, BASOL, BASIAS et APRONA) et rédaction d’un avis pour la mise en évidence de la pollution ainsi que pour les techniques de dépollution Situation du sujet : communes de Schwerwiller (67) et de Sélestat (67) Date d’occurrence ou de constat : février 2013 Nature de l’intervention du BRGM : niveau II, rassembler des connaissances existantes (avec avis) ou diagnostique simple. Faits constatés / dossier examiné : Sur la demande de la DREAL Alsace, un Appui à la Police des Eaux Souterraines a été réalisé par le BRGM afin d’examiner une pollution des eaux souterraines au tétrachloroéthylène constatée dans le Haut-Rhin, sur les communes de Scherwiller et de Sélestat (zone nord). La mission du BRGM a consisté dans un premier temps à interpréter les résultats d’analyse des inventaires transfrontaliers 2003 et 2009 de tétrachloréthène et de trichloréthylène mis à disposition par l’APRONA, puis dans un second temps, de compléter ces observations par une recherche bibliographique des pollutions en PCE et TCE déjà détectées sur le secteur, ainsi qu’une recherche de données dans la Banque de données du Sous-Sol (BSS), ADES et BASOL. Ces recherches ont fait l’objet d’une interprétation et d’une synthèse, pour être ensuite confrontées aux études antérieures réalisées par le CAR et le BURGEAP pour le compte du SDEA. Diagnostic du BRGM : Une partie des documents fournis comportent des pièces manquantes et/ou sont des versions temporaires. La liste des principaux constats doit donc être considérée comme sujette à une validation ultérieure : Des valeurs supérieures à la CMA pour le tétrachloroéthylène (PCE) ont été relevées sur différents secteurs des communes de Scherwiller et de Sélestat depuis 2001. Au niveau du captage AEP 03077X0097/F, la teneur en PCE a augmenté jusqu’à dépasser 80 µg/L. La pollution en trichloroéthylène (TCE) est nettement plus restreinte (< 5 µg/L). Le régime hydraulique libre de la nappe limite la dégradation du PCE et du TCE. Au regard des données géologiques, l’existence de lentilles argileuses compartimentant l’aquifère apparaît comme possible, mais non confirmée. La piézométrie présente encore des incertitudes impactant les conclusions des études : la carte piézométrique de 2006 fait apparaître que le gradient hydraulique au sud-ouest de la zone industrielle semble anormalement plus fort (≈7‰) que sur tout le reste de la zone d’étude (≈1‰). Le nivellement de plusieurs piézomètres semble insuffisant, les profondeurs des ouvrages sont parfois inconnues, la profondeur d’installation des crépines est souvent RP-63355-FR 3 Examen de la pollution en tétrachloréthylène constatée dans les eaux souterraines du secteur de Scherwiller et de Sélestat (67) manquante… En l’état, il est difficile de proposer un modèle conceptuel cohérent afin de comprendre les flux souterrains : la distinction entre les eaux - probablement proches de la surface - provenant de la nappe du Giessen (orientée E-O) et celles - peut-être plus profondes - de la nappe d’Alsace (orientée S-N) apparaît comme insuffisamment étudiée. Pour les mêmes raisons, il est possible que les teneurs relevées dans certains forages ne soient pas représentatives de la pollution sur toute la colonne aquifère au droit de ces forages ; L’interprétation d’un marquage chimique de la partie superficielle de l’aquifère au niveau du forage AEP 03077X0097 repose sur un seul essai de mai 2003. Celui-ci a été réalisé sans packer (système permettant d’isoler différentes parties d’un forage) et en plaçant une des pompes dans le tubage – l’autre en face des crépines. Ce test n’est pas renforcé par des essais au moulinet (qui auraient permis de mettre en évidence les contributions des différentes parties de l’aquifère) ou par des mesures chimiques voire isotopiques plus poussées (qui auraient pu éventuellement distinguer une contribution de la nappe du Giessen par rapport à celle de la nappe d’Alsace). De cet essai, il a été conclu que la recherche des COHV pouvait se limiter à la partie supérieure de l’aquifère, ce qui semble être une conclusion hâtive à ce stade des études. Le panache de pollution principal semble avoir une forme relativement étroite (< 500 m de large) et d’axe presque parfaitement S-N correspondant au sens d’écoulement global de la nappe du Rhin. Cette configuration est cohérence avec le retour d’expérience concernant la typologie des panaches COHV en milieu alluvial à vitesses d’écoulement élevée. Le panache pourrait se trouver par conséquent dans une partie de la nappe peu ou pas influencée par le déversement de la nappe du Giessen, c’est-à-dire plus en profondeur. Il ferait partie de la partie la plus australe de l’aire d’alimentation du captage AEP 03077X0097 de Scherwiller. Néanmoins, il est nécessaire de rappeler la présence de PCE sur la décharge proche de l’A35 (incluse dans l’aire d’alimentation du captage de Scherwiller) et au nord-est de la sablière LEONHART (son appartenance à l’aire d’alimentation du captage d’Ebersheim devrait être étudiée) ; Plusieurs sources potentielles de pollution (au minimum 2, probablement 3) semblent avoir été mises en évidence par le bureau d’étude BURGEAP, confirmant les résultats obtenus par le CAR en 2003. Les sources identifiées sont situées dans la zone industrielle nord, où les ouvrages des ateliers municipaux de Sélestat, et de différentes installations dans le périmètre de cette zone, tant au nord qu’au sud (Daramic, Cuisines Schmidt…) présentent des concentrations dépassant 50 voire 100 µg/L. Avec moins de certitude, une troisième source concernerait le secteur du garage Citroën ou de la société Freiss. La présence de PCE dans les ouvrages de ces sociétés ne préjuge pas de leurs responsabilités en ce qui concerne l’origine de ces pollutions. Recommandations du BRGM : Afin de répondre à des objectifs d’amélioration 1) de la qualité des milieux et 2) de la connaissance des impacts sur la ressource en eau et ses usages, le BRGM recommande d’engager des actions graduées et progressives permettant d’apporter des éléments tangibles d’expertise et de connaissance concernant la nature et l’origine du marquage de la nappe phréatique d’Alsace au PCE et TCE dans la partie aval de Colmar. Il s’agit en particulier : d’identifier si le marquage résulte d’une ou plusieurs émissions polluantes en nappe, le cas échéant, de préciser la nature, la typologie et les positions plausibles de ces sources. Le BRGM propose une approche progressive d’approfondissement des connaissances du marquage de la nappe par les solvants chlorés : 1) ETAPE 1 : consolidation des connaissances actuelles par la collecte et l’exploitation de données existantes (hydrogéologie, hydrogéochimie, points d’accès à la nappe), 4 RP-63355-FR Examen de la pollution en tétrachloréthylène constatée dans les eaux souterraines du secteur de Scherwiller et de Sélestat (67) 2) ETAPE 2 : création (ou approfondissement) de piézomètres exploratoires (à minima trois) de reconnaissance ciblée dans des zones d’incertitudes et si possible le long de l’axe probable du panache, et explorant l’ensemble de l’épaisseur de l’aquifère. 3) ETAPE 3 : campagne d’échantillonnage et d’analyses au laboratoire du PCE et du TCE, ainsi que d’isotopes permettant de déterminer l’âge et l’origine des eaux. Le programme analytique standard sera consolidé par des analyses de vérification par CPG/MS (recherche systématique des liaisons organiques par empreinte chromatographique) afin de déterminer leur signature chimique. 4) ETAPE 4 : Mise en œuvre d’un échantillonnage sélectif multi niveaux SPT (« Separative Pumping Technique ») sur des ouvrages ciblés afin d’explorer la stratification chimique des eaux selon une approche tridimensionnelle. L’objectif est l’identification de la distribution en COHV en nappe (un seul panache mono source ou un panache multi sources, voire plusieurs panaches multi sources).