Synthèse Des Analyses De Sols Avec Éléments Traces Métalliques
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Synthèse des analyses de sols avec éléments traces métalliques réalisées en Meuse de 1994 à 2016 Réalisé par Denis PEUREUX Décembre 2017 SOMMAIRE INTRODUCTION 1. Enregistrements réalisés 2. Rappel réglementaire sur la nécessité des analyses de sols 3. Exploitation de ces données Analyses par commune et carte Tri des analyses Classes de sols retenues Méthode d’interprétation des résultats 4. Les résultats et commentaires Approche globale ETM + Cartes / ETM Etat des lieux par matériau géologique ETM et agronomique Ce qu’il faut en retenir 5. Flux d’éléments traces métalliques et calcul de flux 6. Evolution des teneurs en éléments traces métalliques dans les sols 7. Conclusion ANNEXES Caractérisation de la biodisponibilité du Nickel dans les sols… Le recyclage agricole des boues urbaines et industrielles en Lorraine – Bilan 1996 – 2004 Bilan des flux de contaminants entrant sur les sols agricoles de France métropolitaine Réglementation épandage des boues : arrêté du 8 janvier 1998 Carte esquisse pédologique Meuse à déplier REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES L’état des sols de France GIS Sol 2011 (188 pages) Potentialités et nouvelle approche de la conduite des cultures – Chambre d’Agriculture Meuse - 1992 Les micropolluants métalliques dans les boues résiduaires des stations d’épuration urbaines ADEME – INRA - 1995 Guide technique : dérogations relatives à la réglementation sur l’épandage des boues de stations d’épuration ADEME – APCA - 2005 Conception et mise en page : Sophie OUDARD Cartographie : Ludovic LABOU Ce travail de synthèse a pour objectif de valoriser les données sur les sols enregistrées sur plus de 20 années dans le cadre de la Mission Recyclage Agricole des Déchets, devenue Organisme Indépendant, à la Chambre d’Agriculture de la Meuse. Sur la base de l’expertise des plans d’épandage, des suivis et bilans annuels d’épandage de boues d’épuration urbaines ou industrielles, de nombreuses analyses de sols sont collectées au fil des années. Elles portent sur les caractéristiques physiques (granulométrie), physico-chimiques (fertilisants) et 7 éléments traces métalliques (ETM). Toutes ces analyses répondent à la réglementation sur les épandages de boues urbaines ou industrielles dont les bases sont les arrêtés du 8 janvier 1998, du 2 février 1998 et du 3 avril 2000. Nous allons travailler ces données pour définir un état de situation des sols du département de la Meuse. En particulier, pour les éléments traces métalliques, nous définirons les teneurs agricoles habituelles (TAH) classées par matériau géologique d’origine. Pour les teneurs en fertilisants ( N , P2O5 , K2O , MgO ), nous tenterons de faire un état des lieux par rapport au niveau de conseil réalisé par la Chambre d’Agriculture de la Meuse. Ce travail doit permettre à toute personne en charge de ces expertises ou suivis sur les déchets retournant au sol, de disposer d’une base de connaissance sur l’ensemble du département. Afin de faciliter la lecture et pour mieux visualiser les secteurs concernés, une carte située en fin de dossier peut être dépliée. 1. Enregistrements réalisés Les informations sont collectées lors de l’expertise des dossiers de plans d’épandage de boues d’épuration urbaine ou industrielle. Nous avons pu établir une base fiable de 1564 analyses. Elles ont pour origine des prélèvements de sols réalisés par différents prestataires, analysés par différents laboratoires. Les méthodes de prélèvements, rappelées ci-après, ne sont pas toujours garanties, même si elles doivent respecter le protocole imposé par les arrêtés du 8 janvier 1998, 2 février 1998 et 3 avril 2000. Les méthodes analytiques ont un peu varié avant 2000 et se sont globalement stabilisées depuis sur la base réglementaire. Ainsi, les données collectées sont stockées sur fichier Excel ; on retrouve les éléments suivants : Dossier de plan d’épandage concerné, Prestataire réalisateur de l’échantillon de sol, Laboratoire d’analyse, Exploitation agricole concernée, Référence de la parcelle, Numéro de commune INSEE de la parcelle, Coordonnées Lambert du prélèvement, Date de prélèvement, Etage géologique vus sur carte, Les 7 éléments traces métalliques réglementaires, Teneurs en argile, limons, sable, calcaire total, matière organique, pH et capacité d’échange cationique (CEC), Teneurs en phosphore (et méthode d’analyse), potasse, magnésie. Certaines analyses ne sont pas complètes notamment concernant la granulométrie des sols, mais aussi pour les éléments fertilisants. Concernant les coordonnées Lambert, la situation est un peu complexe, pourtant elle est exigée par la réglementation en Lambert 93. Ainsi, nous avons eu des coordonnées en Lambert I, relevées sur cartes, en Lambert II étendu, en Lambert 93. De plus, sur 20 ans avec l’évolution des mesures GPS, la précision a évolué ; sans compter les coordonnées sur le chemin ou autre imprécisions. Il a fallu reprendre les données de toutes les analyses et les vérifier et les remettre au mieux dans la parcelle concernée. Tout a été remis en Lambert II étendu. Cette base de coordonnées sera utilisable pour réaliser des cartographies plus précises. A noter qu’à présent, les différents prestataires homogénéisent leurs pratiques en utilisant le Lambert 93. 2. Rappel réglementaire sur la nécessité des analyses de sol Le recyclage agricole des boues urbaines, industrielles ou de papeterie est basé sur les arrêtés ministériels de 1998 précisant notamment la qualité des sols récepteurs. Ainsi, l’épandage agricole des boues ne peut se faire que si le sol est conforme aux limites suivantes : . Eléments Traces Métalliques Mg/kg Cadmium Chrome Cuivre Mercure Nickel Plomb Zinc sol sec Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn Teneur maxi 2 150 100 1 50 100 300 dans le sol . pH > 6 ou > 5 avec prescriptions particulières. De plus, les résultats d’analyses agronomiques permettent de réaliser un conseil agronomique à l’agriculteur. Une éventuelle évolution des teneurs en éléments traces métalliques pourra aussi être détectée. NB : Seul l’épandage agricole des boues urbaines ou industrielles nécessite des mesures des ETM dans les sols. La méthode de prélèvement de sol : Quelles conditions d’échantillonnage ? Le prélèvement doit être réalisé en un point de référence, repéré par ses coordonnées Lambert, représentatif de chaque zone homogène n’excédant pas 20 ha. La méthodologie de prélèvement doit assurer une réelle représentativité de l’échantillon : 16 prélèvements au hasard dans un rayon de 7,5 m, En fin de culture ou avant le labour, Avant tout épandage de boues, Toujours à la même époque de l’année. Quelles conditions d’échantillonnage ? Tous les 3 - 4 ans pour les caractéristiques agronomiques, Tous les 10 ans pour les éléments traces métalliques, Lorsque la parcelle quitte le plan d’épandage : état des lieux. Ce point est très important pour suivre la qualité des sols sur une période longue et son éventuelle évolution. Certains prestataires n’ont pas encore adopté cette méthode de prélèvement pourtant demandée dans la réglementation boues de 1998. Des efforts sont nécessaires pour harmoniser ces pratiques. Pour le repérage du prélèvement sur la parcelle, on ne peut que recommander de réaliser un dessin sur le document d’accompagnement de l’échantillon et une mesure GPS avec les coordonnées Lambert 93 à consigner aussi sur le même document. Dans le cas du renouvellement des mesures après 10 ans (pour les ETM), il est impératif de retrouver le document d’origine et les coordonnées, et de retourner au même endroit. C’est le seul moyen pour pouvoir envisager de parler d’évolution des teneurs. 3. Exploitation de ces données a. Répartition géographique sur le département Les analyses de sols ont été réalisées pour les plans d’épandage de boues d’épuration, de matières de vidange d’assainissement non collectif, de cendres de chaufferies biomasse, de digestats de méthanisation. Certains dossiers, certaines parcelles n’ont jamais été épandues, ou ont été abandonnées. Cependant, toutes les données sont répertoriées et utilisées. Certaines communes, proches des centres de production de déchets sont plus sollicitées que d’autres. La carte ci-contre est très liée aux activités urbaines, industrielles de chaque secteur. b. Tri des analyses Toutes les analyses répertoriées présentent au minimum les résultats de mesure des éléments traces métalliques (ETM), les coordonnées, la commune, l’étage géologique relevé sur carte. Compte tenu de la connaissance historique des sols du département de la Meuse et aussi sur la base de l’Esquisse pédologique de Lorraine ainsi que de la géologie, le tri des données s’est orienté sur les données « étage géologique » relevées. Ensuite, la fréquence des résultats a été recherchée pour chaque élément afin d’apprécier les niveaux de teneurs par rapport à des limites réglementaires (ETM) ou des conseils techniques (fertilisants). Le report de ces données sur cartes permet d’avoir une vision des secteurs à problèmes ou non pour chaque élément de base. c. Classes de sols retenues Elles reprennent des bases géologiques avec une description succincte ci-dessous ainsi que le secteur géographique concerné (Voir carte ci-contre) V ALANGINIEN Sols à dominance limono-sableux, quelque fois argileux, à tendance acide sans chaulage Secteur Ancerville, Montiers sur Saulx G A U L T / A LBIEN Sols bruns argileux à tendance hydromorphe et parfois plus limoneux à tendance acide. Secteur Argonne, du Nord de Revigny à Varennes en Argonne P ORTLANDIEN Sols dits argilo-calcaires peu calcaires avec des proportions variables de cailloux, localement séchants,