Rapport D'expertise
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Rapport d’expertise : Avis sur l’origine des fortes teneurs en manganèse à Bourg-Fidèle (08) BRGM/RP-63566-FR Mai 2014 Cadre de l’expertise : Appuis aux administrations ❑ Appuis à la police de l’eau Date de réalisation de l’expertise : Mai 2014 Localisation géographique du sujet de l’expertise : Bourg- Fidèle (08) Auteurs BRGM : CHABART Murielle Demandeur : ARS Champagne-Ardenne Le système de management de la qualité et de l’environnement est certifié par AFNOR selon les normes ISO 9001 et ISO 14001. 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 : Date : 19/06/2014 Nom : MATON Daniel Fonction : Directeur Champagne-Ardenne par intérim Vérificateur : Date : 23/05/2014 Nom : CARY Lise Fonction : Hydrogéologue Mots-clés : expertise – appuis à la police de l’eau, manganèse, eaux souterraine, fond géochimique, Bourg- Fidèle, Département Ardenne, Champagne-Ardenne En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : CHABART M. (2014) – Avis sur l’origine des fortes teneurs en manganèse à Bourg-Fidèle (08). Rapport BRGM/RP-63566-FR. 38 p., 20 fig. © BRGM, 2014, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. Avis sur l’origine des fortes teneurs en manganèse à Bourg-Fidèle (08) Synthèse Contexte : Date de la formulation de la demande d’expertise au BRGM : 12/11/2012 (complément en réunion le 19/02/2014). Demandeur : ARS Champagne-Ardenne. Nature de l’expertise / question posée : Avis sur l’origine des fortes teneurs en manganèse dans les eaux souterraines. Situation du sujet : Commune de Bourg-Fidèle (08). Nature de l’intervention du BRGM : Documents d’archives et informations communiqués par l’ARS et la DREAL Champagne-Ardenne. Visite sur site le 8 novembre 2013 et le 20 mai 2014. Faits constatés / dossier examiné : Dans le cadre de la réouverture du dossier METAL BLANC situé sur la commune de Bourg-Fidèle (08) par les services de la DREAL et de l’ARS, l’ARS a été sollicitée à plusieurs reprises par des habitants de la commune concernant des « pollutions » des ressources souterraines, notamment certaines sources, par du manganèse. Par ailleurs, la surveillance des eaux souterraines règlementaire sur le site industriel de METAL BLANC laisse apparaitre en aval un dépassement notable non expliqué de manganèse (5 à 10 fois le seuil de potabilité) et de fer (10 à 20 fois le seuil de potabilité). Il s’avère que le manganèse n’entre pas dans le processus mis en œuvre à METAL BLANC mais la présence historique de sables de fonderie sur le site pourrait être un facteur déterminant. La DREAL et l’ARS cherche à investiguer sur cette problématique du manganèse qui serait potentiellement et naturellement présent dans les terrains géologiques autour de Bourg-Fidèle. Afin d’apporter des éléments complémentaires à l’ARS concernant la présence de ce polluant dans les eaux souterraines et les couches géologiques, le BRGM intervient dans le cadre des appuis à la police de l’eau. Diagnostic du BRGM : Le diagnostic du BRGM s’est basé sur des recherches bibliographiques relatives au polluant en cause, le manganèse, son comportement dans l’environnement et sa présence dans les eaux souterraines et les roches ainsi que sur les résultats du suivi de la qualité des eaux souterraines en amont et en aval du site METAL BLANC et sur les résultats d’analyse de sol réalisées en novembre 2012 par l’INERIS sur la commune de Bourg-Fidèle. Les informations rassemblées par le BRGM dans le cadre de cet appui semblent indiquer une origine naturelle des polluants métalliques tel que le fer et le manganèse qui sont présent dans les roches équivalentes à celles constituant le sous-sol de Bourg-Fidèle (phyllades du Revinien inférieur, sables du Quesnoy, altérites ou limons de plateau, diabases). Concernant les eaux souterraines, il existe trop peu de données disponibles sur la qualité des eaux souterraines dans ADES pour procéder à une analyse statistique et ainsi déterminer les caractéristiques chimiques de l’aquifère. Seules les données de suivi du (IM002) BRGM/RP-63566-FR 3 Avis sur l’origine des fortes teneurs en manganèse à Bourg-Fidèle (08) site industriel de METAL BLANC sont disponibles à partir de 1998 et la gamme des paramètres recherchés est très restreinte. Les analyses de sols réalisées par l’INERIS en novembre 2012 montrent qu’un certain nombre de substances pourraient être, sur certains secteurs du village, liées aux anciennes activités industrielles (fonderie, émaillerie) de Bourg-Fidèle. Il apparait donc que dans l’état des connaissances actuelles, il n’est pas possible de conclure sur le caractère naturel des teneurs élevées en éléments traces métalliques (ETM) tel que le manganèse dans les eaux souterraines sur la commune de Bourg-Fidèle. De fait, il convient de réaliser des analyses de sols et d’eau souterraine complémentaires (sur la base d’un échantillonnage représentatif du milieu naturel hors influence anthropique) afin de caractériser le fond géochimique sur le secteur d’étude. Recommandations du BRGM : Dans l’objectif de définir le fond géochimique des sols de la commune de Bourg-Fidèle, il est recommandé de réaliser des sondages complémentaires de sol dans le secteur de Bourg-Fidèle sur des parcelles de forêts ou de prairies et d’analyser les éléments traces et majeurs suivants : As, B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, F, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Tl, Zn, Al, Ca, Fe, K, Mg, Na ainsi que les paramètres physico-chimiques in situ. La méthode d’échantillonage se fera par horizon pédologique avec au minimum trois prélèvements : superficiel (0 à 30 cm), semi-profond (30 à 50 cm) et profond (> 50 cm). Il conviendra de respecter la norme NF EN ISO 19258 Septembre 2011 : Qualité du sol - Guide pour la détermination des valeurs de bruit de fond. La localisation des points de prélèvement sera établie sur recommandations de la collectivité après accord des propriétaires dans un rayon d’environ 2 km autour du centre de l’agglomération et en tenant compte de la diversité de la variété des formations géologiques constituant le sous-sol. Dans l’objectif de définir le fond géochimique des eaux souterraines de la commune de Bourg-Fidèle, il est recommandé de réaliser une campagne d’analyse selon les normes en vigueur portant sur les eaux souterraines (fraction filtrée à 0,45 µm) avec quantification des majeurs et des éléments traces notamment métaux et métalloïdes ainsi que les caractéristiques générales de l'eau (Al, Ag, Ba, B, Cu, Fe, Mn, F, P, Zn, Sb, As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Se, Ca, Mg, Na, K, SiO2, Cl, NO3, SO4, CO3, HCO3, COD, MES) ainsi que les paramètres physico-chimiques in situ (pH, conductivité, potentiel d’oxydo-réduction, oxygène dissous, température, alcalinité). La localisation des points de prélèvements (sources de préférence) est établie sur proposition du BRGM en fonction de critères géologiques et d’accessiblité dans un rayon de 3 km autour du centre de la commune de Bourg-Fidèle : 6 à 8 points constituraient un échantillon raisonnablement représentatif des différentes formations géologiques sur le secteur d’étude. Le choix définitif des points de prélèvement devra faire l’objet d’une demande d’autorisation auprès de la collectivité et des propriétaires des parcelles concernées. 4 (IM002) BRGM/RP-63566-FR Avis sur l’origine des fortes teneurs en manganèse à Bourg-Fidèle (08) Sommaire 1. Contexte ....................................................................................................................................................... 7 2. Informations de base sur le manganèse ................................................................................................... 7 3. Contexte géologique et hydrogéologique ................................................................................................ 8 3.1. CONTEXTE GEOLOGIQUE .................................................................................................................. 8 3.2. CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE ................................................................................................... 10 4. Suivi de la qualité des eaux souterraines en amont et en aval du site industriel METAL BLANC ... 11 4.1. PRESENTATION DU SITE INDUSTRIEL ............................................................................................ 11 4.2. PRESENTATION DU RESEAU DE SUIVI DE LA QUALITE DES EAUX SOUTERRAINES .............. 11 4.3. RESULTATS DE L’HISTORIQUE DU SUIVI AMONT ENTRE 1998 ET 2010 .................................... 12 4.4. RESULTATS DE L’HISTORIQUE DU SUIVI AVAL ENTRE 1998 ET 2010 ........................................ 14 5. Diagnostic .................................................................................................................................................. 17 5.1. DEFINITION ......................................................................................................................................... 17 5.2. FOND GEOCHIMIQUE DES EAUX SOUTERRAINES ....................................................................... 17 5.3. FOND GEOCHIMIQUE DES ROCHES ............................................................................................... 19 5.4. ANALYSE DES SOLS SUR LA COMMUNE DE BOURG-FIDELE ..................................................... 19 6. Recommandations / avis .......................................................................................................................... 27 6.1. PRELEVEMENTS SUR LES SOLS ....................................................................................................