Soutenance mémoire
EXEMPLES DES RESULTATS DE QUELQUES ETUDES DES DECHARGES DANS LE MONDE
Les déchets ménagers sont très hétérogènes : des résidus de nourriture, les cendres, les déchets de démolition et de construction, des déchets de laboratoires d’universités et des hôpitaux. Ces déchets se caractérisent par des propriétés physiques (composition individuelle, tailles des particules, humidité, densité) et chimiques variables. En outre, les propriétés de ces déchets varient en fonction des variables socio-économiques et autres. Les lixiviats des décharges publiques, produits de la dégradation biologique des ordures ménagères, sont très hétérogènes et comprennent des solutés organiques, inorganiques, ioniques, non ioniques, bactériens et des solides colloïdaux. La composition des lixiviats est le résultat de la dégradation des produits organiques et inorganiques contenus dans les déchets . A cause de la mobilité élevée des lixiviats des précautions considérables sont à prendre dans la conception des décharges (traitement des lixiviats dans les stations d’épuration, protection des eaux souterraines).
La contamination des eaux souterraines par les lixiviats de décharges fut étudiée dès la fin des années 1970 (BAEDECKER et BACK, 1979). Le devenir des métaux lourds et de la matière organique a été suivi en aval des sites de stockage permettant de mettre en évidence, au sein des aquifères, des processus d’atténuation c’est-à-dire des mécanismes conduisant à la réduction des concentrations en substances polluantes. Ils sont de nature physique (dilution), physico-chimique (échange d’ions ou dispersion) et biologique . Ainsi, l’introduction de lixiviats au sein d’un aquifère entraîne la formation d’un panache de pollution au sein duquel se met en place une séquence d’oxydo-réduction : à proximité de la décharge, les zones réductrices pour le fer, puis pour les sulfates et pour les nitrates se développent. Les paramètres bio-physicochimiques locaux déterminant l’occurrence et l’expansion de ces zones sont encore mal connus.
Décharge publique de Marrakech (Maroc)
Au Maroc, HAKKOU et al. (2001) dans une étude de l’impact de la décharge publique de Marrakech sur les ressources en eau, ont montré que les lixiviats de la décharge publique de Marrakech, qui ne sont ni collectés ni traités, pourraient constituer une source potentielle de pollution des eaux de la nappe phréatique et de celles de l’oued Tensift situé près de la décharge. Les analyses physico-chimiques des lixiviats ont révélé qu’ils présentent des concentrations élevées en Cl- , HCO3- , SO4²-, Na+ , K+ , Ca2+, Mg2+, NH4+ , Cu et Pb.
La pollution organique est également importante ; la demande chimique en oxygène (DCO) peut atteindre 138 000 mg.l-1 O2. Les concentrations en certains polluants sont nettement supérieures à celles généralement rencontrées dans d’autres ordures ménagères. Le suivi de la qualité des eaux durant l’année 1999, a montré que les eaux souterraines et celles de l’oued Tensift sont de mauvaise qualité pour les besoins domestiques et pour l’irrigation. L’analyse en composantes principales a montré que la pollution des eaux par les lixiviats, est essentiellement due à la matière organiques, Cl- , HCO3- , SO4²-, Na+ , K+ , Ca2+, Mg2+, NH4+.
Décharge de Mont-Saint-Guibert de Wallonie (Belgique)
Dans leur étude sur la qualité des eaux souterraines et de l’air dans l’environnement de la décharge de Mont-Saint-Guibert, MARTIN et DELVAUX (1998) ont mis en évidence une contamination importante des eaux de la nappe en chlorures et en nickel à partir des résultats des analyses effectuées par le laboratoire de l’Unité des Sciences du Sol (U.S.S.) de l’Université Catholique de Louvain (U.C.L.) en juillet 1996.
Ces résultats confirment un diagnostic antérieur de contamination en chlorures, établi en 1990, c’est-à-dire avant la mise en exploitation du site actuel. Ce diagnostic permet d’identifier un panache de contamination des eaux de la nappe en aval de la décharge de Mont-Saint-Guibert, de direction Est-Ouest, c’est-à-dire parallèle à la direction de l’écoulement principal des eaux souterraines estimée à partir des isopièzes. Plusieurs indices convergent en effet, pour diagnostiquer une fuite de lixiviats de la décharge vers la vallée du Ruchaux. L’extension réelle de ce panache de pollution n’est pas toute fois caractérisée à ce jour. En particulier aucune information n’est actuellement disponible sur l’extension possible de ce panache vers CoursSaint-Etienne, à l’ouest de la décharge et au sud du talweg du Ruchaux.
Décharge des ordures ménagères de Marseille (France)
Dans une étude intitulée : évaluation du risque lié à une décharge d’ordures ménagères : suivi de la qualité d’un aquifère au moyen des isotopes stables du plomb et du strontium. Corrélation avec des polluants spécifiques des lixiviats, VILOMET (2000) a évalué l’impact de la décharge municipale de la ville de Marseille (C.T.B.R.U.) sur les eaux souterraines et mis en évidence un panache de pollution en aval du site. Délimitée grâce aux conductivités et aux concentrations en ions chlorures, la zone contaminée a une longueur maximale de 4,6 km. A cette distance, la concentration en ions chlorures rejoint le fond géochimique local. Les métaux lourds et la matière organique sont atténués sur les trois premiers kilomètres. La géochimie du panache de pollution se caractérise par une zone réductrice pour le fer et une zone réductrice pour les nitrates. Il semble que les zones méthanogènes et réductrices des sulfates soient absentes.
Le traçage des lixiviats par les isotopes du plomb et du strontium s’est révélé très performant dans un environnement aux sources multiples. Ces traceurs ont permis de mettre en évidence des transferts entre les réservoirs sol, aquifère et atmosphère, induits par des activités anthropiques. Ainsi, il a montré que l’agriculture pratiquée aux alentours du C.T.B.R.U. entraîne une modification supplémentaire des eaux souterraines et modifie localement la géochimie du plomb et du strontium.
L’outil isotopique développé sur le C.T.B.R.U. a été appliqué sur le site de Sonzay, les pôles ″naturel ″ et ″déchets ″ sont déterminés par la mesure des rapports isotopiques du strontium et du plomb. Sur les deux sites, la présence de composés caractérisant une contamination anthropique à été recherchée. En absence d’autres sources, l’occurrence de tensio-actifs anioniques et des composés organostaniques signifie une contamination des eaux souterraines par les lixiviats de décharge.
La complexité de la composition des eaux de ruissellement pluvial sous environnement urbains et périurbains par lessivage des produits stockés sur le sol, nous a amené à lister et ordonner les polluants quelles contiennent en fonction de leur forme chimique et de leur comportement plutôt qu’en fonction de leur origine ou leur source afin de pouvoir les associer aux phénomènes qu’ils subissent ou induisent dans le sol.
D’une part, on rencontre des polluants dits inorganiques bien qu’ils puissent parfois être sous forme organique. Ce sont principalement les métaux lourds et autres éléments traces (nitrates, nitrites, phosphates…) les nutriments et les sels (chlorures, sulfates, bicarbonates, calcium, magnésium, sodium et potassium). D’autre part, les eaux de ruissellement pluvial sont chargées de substances organiques, principalement les hydrocarbures issus du trafic routier mais aussi quelques composés organo-chlorés, des phénols, des dioxines, ou des PCB. La présence de ces substances organiques et inorganiques dans les sols et les nappes donnerait des renseignements sur les sources de pollution.
L’étude des différentes décharges d’ordures ménagères ou industrielles quelles soient contrôlées ou non, montre le danger permanent de contamination des sols et des nappes phréatiques ou sub-affleurantes par les lixiviats issus du lessivage des déchets solides et de la dégradation de matière organique par les eaux de pluies au cours de l’infiltration vers la nappe d’eaux souterraines.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
1- PROBLEMATIQUE GENERALE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE
2- HISTORIQUE DE L’EXPLOITATION DE LA DECHARGE DE MBEUBEUSS
3- ORGANISATION DU MEMOIRE
Chapitre I : CARACTERISATION DES POLLUANTS LIES A L’INFILTRATION DES EAUX PLUVIALES SOUS ENVIRONNEMENTS URBAIN ET PERIURBAIN
I.1- POLLUANTS LIES A L’INFILTRATION DES EAUX PLUVIALES : les substances organiques
I.1.1- Les micro-polluants métalliques
I.1.2- Les nitrates et autres composés azotés
I.1.3- Les phosphates
I.2- EXEMPLES DES RESULTATS DE QUELQUES ETUDES DES DECHARGES DANS LE MONDE
I.2.1- Décharge publique de Marrakech (Maroc)
I.2.2- Décharge de Mont-Saint-Guibert de Wallonie (Belgique)
I.2.3- Décharge des ordures ménagères de Marseille (France)
I.3- CONCLUSION
Chapitre II : PRESENTATION GENERALE DU SECTEUR DE MBEUBEUSS ET SES ENVIRONS
II.1- LE MILIEU D’ETUDE
II.1.1- Contexte géographique et humain
II.1.2- Hydroclimatologie
II.1.3- Géographie physique
II.2- GEOLOGIE ET HYDROGEOLOGIE
II.2.1- Géologie
II.2.2- Hydrogéologie
II.3- CONCLUSION
Chapitre III : MATERIELS ET METHODES D’ETUDE
III.1- POINTS D’ACCES A LA NAPPE
III.2- METHODOLOGIE DE L’ETUDE
III.2.1- Acquisition des données
III.2.2- Données disponibles et précision des analyses chimiques
III.2.3- Traitement des données
III.3- CONCLUSION
Chapitre IV : RESULTATS ET DISCUSSIONS
IV.1- ETUDE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX DE LA NAPPE A MBEUBEUSS
IV.1.1- Physico-chimie et faciès géochimiques de la nappe
IV.1.2- Origines et processus de minéralisation des eaux
IV.2- CARACTERISATION DE L’IMPACT DE LA DECHARGE PUBLIQUE SUR LA RESSOURCE EN EAU DE LA NAPPE DES SABLES QUATERNAIRES
IV.2.1- Evolution des nitrates et des phosphates des eaux de la nappe
IV.2.2- Métaux lourds dans les eaux de la nappe
IV.3- CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
