Diagnostic des sols : l'analyse est incontournable

Caractériser un sol pollué impose un travail de terrain. Il permet de détecter les problèmes et de surveiller les pollutions. Ce travail nécessite la réalisation de prélèvements permettant de mieux connaître le ou les polluants, en qua-

Pour pouvoir quantifier les risques et choisir le type de traitement à appliquer pour s’en débarrasser, la caractérisation d’un sol pollué nécessite la réalisation de prélèvements permettant de mieux connaître le ou les polluants, en qualité et en quantité. Phase incontournable du diagnostic, l’analyse chimique et biologique des échantillons est donc une étape nécessaire pour définir l’étendue de la pollution. Dans la plupart des cas, l’analyse fait appel à des méthodes sophistiquées mises en œuvre au laboratoire. Cependant, dans un contexte de pollution accidentelle, l’obtention des résultats d’analyse peut se révéler trop lente. Pour éviter la dispersion de la pollution, une course de vitesse doit alors être entamée. Afin d’aider les techniciens dans leur premier bilan, des outils d’investigation de terrain, rapides et simples d’emploi, sont mis au point. Ils ne suppriment pas la nécessité d’un bilan complet en laboratoire, mais ils permettent d’obtenir rapidement une indication sur la nature de la pollution de façon à déclencher au plus vite les bonnes interventions.

Les outils d’analyse sortent du laboratoire

Pour une pollution par HAP par exemple, une simple évaluation de la teneur globale en HAP est suffisante pour orienter les choix de traitement en fonction de l’historique du sol contaminé. Cependant, peu de méthodes répondent à ce besoin. Les tests immuno-enzymatiques et les méthodes spectroscopiques par infrarouge ou colorimétrie sont aujourd’hui les plus utilisées. Une extraction par solvant est nécessaire et aucune des méthodes citées précédemment n’apporte totale satisfaction. Le laboratoire Génie de l’Environnement Industriel de l’École des mines d’Alès propose une méthode basée sur une analyse de l’extrait organique de sols contaminés par les HAP à l’aide de la spectrophotométrie UV. Les HAP retenus sont les 16 HAP de la liste US EPA. Pour arriver au résultat, une méthode d’exploration du spectre UV par corrélation et/ou décomposition a été mise en œuvre. La procédure mise au point est présentée au Séminaire sur l’analyse, les méthodologies de traitement et la réhabilitation des sols et eaux souterraines polluées. Il inclut le prétraitement, le traitement et l’analyse et a conduit à la réalisation d’un kit HAP de terrain testé et validé sur environ 80 échantillons de sols contaminés de différentes origines. Dans sa version de base, ce kit permet un diagnostic en 20 minutes de sols moyennement à fortement contaminés. Sa limite de détection est de 20 mg/kg. Pour les milieux faiblement pollués, un module de préconcentration a été développé. Il permet d’atteindre une limite de l’ordre du mg/kg, seuil de concentration maximal admissible dans les boues d’épandage sur sol agricole. La durée d’analyse est alors de 30 minutes. À noter que cette méthode a également été transférée pour la recherche d’autres aromatiques recherchés dans les sols comme par exemple les PCB.

Pour sa part, Gaudriot Geotherma, en association avec le CNAM (Conservatoire National des Arts et Métiers), travaille depuis quelques années sur l’utilisation de la chromatographie en phase gazeuse portable pour réaliser les analyses sur site. C’est une technique complexe qui nécessitait jusqu’à présent un public formé pour lire les résultats d’analyse. En association avec le CNAM, Gaudriot Geotherma a mis au point un logiciel permettant d’améliorer la qualité de l’intervention de terrain, en reliant et interprétant les résultats des analyses colorimé-

…métrique et chromatographique réalisées sur le site.

Dans le cas d'une pollution accidentelle, une fois le premier bilan établi, une investigation plus poussée permet d’établir un état précis du désastre. Là, une analyse plus approfondie s'impose. Avec un passage incontournable : le laboratoire.

Bilan : le laboratoire s’impose

Les analyses de laboratoire apportent aux entreprises de dépollution un rapport détaillé sur la qualité et la quantité des polluants, notamment dans le cas des pollutions anciennes ou diffuses. Pour définir le niveau de pollution, diverses techniques d’analyse sont couramment mises en œuvre : chromatographie en phase gazeuse (CPG) avec des détecteurs spécifiques, couplages analytiques de type spectrographie de masse/chromatographie en phase gazeuse (CG/SM) par exemple. Mais voilà, pour réaliser ces investigations, une phase de préparation de l’échantillon est essentielle. Il s’agit par cette opération de séparer le polluant de la matrice pour pouvoir l’analyser. Le problème, c’est que le traitement infligé à l’échantillon peut influer sur le résultat d’analyse. Autant dire que les procédures et leur répétabilité dans le temps se révèlent essentielles.

Sur son poster conférence présenté au « Séminaire sur l’analyse, les méthodologies de traitement et la réhabilitation des sols et eaux souterraines polluées », Yvon Gervaise, directeur SGS Laboratoire Crépin à Rouen, explique : « Les techniques de spéciations nous permettent de spécifier la forme de l’élément, certaines formes étant plus toxiques que d’autres, ces techniques nous permettent aussi de doser spécifiquement les formes organiques et minérales. » Pour ceci, différentes méthodes comme le couplage de la chromatographie liquide haute performance (HPLC) avec la fluorescence atomique permettent de distinguer les différentes formes de mercure dans les sols dont le méthyl-mercure. Pour l’arsenic, les formes III et V peuvent être distinguées par recours à l’HPLC et détection au four graphite. D’autres tests, basés sur des techniques écotoxicologiques, ont été développés pour mesurer l’impact des polluants, notamment des métaux lourds, dans la contamination du sol. Devant la complexité de la tâche le recours à un organisme de diagnostic s’impose.