Lernzettel: Introduction à la dépollution des sols

📋 Plan du Cours

1. Pollution des sols et contaminants
2. Dépollution et gestion des sites pollués
3. Techniques de dépollution in situ
4. Traitements sur site et hors site
5. Dépollution pyrotechnique
6. Gestion des terres excavées
7. Critères d’acceptation des filières
8. Devenir des terres inertes et polluées

📖 1. Pollution des sols et contaminants

🔑 Notions clés & Définitions

• Pollution des sols : La pollution des sols correspond à la présence, dans un sol, de polluants ou contaminants exogènes capables d’entraîner des altérations ou perturbations biologiques, physiques et chimiques.
• Polluants d’origine exogène : Les polluants d’origine exogène sont des substances introduites dans le sol par l’activité humaine et susceptibles d’en modifier les caractéristiques.
• Zones non saturée et saturée : La zone non saturée correspond à l’emprise non remplie d’eau, tandis que la zone saturée correspond à la partie contenant l’eau souterraine.
• Voies d’exposition humaine : Les voies d’exposition humaine décrivent comment les polluants du sol peuvent atteindre l’humain via les milieux concernés (sol, eau souterraine, gaz du sol).

📝 Points essentiels

• Un sol est dit pollué quand il contient au moins un polluant ou contaminant exogène susceptible de causer des perturbations biologiques, physiques et chimiques.
• Les impacts peuvent être directs ou indirects, stables ou mobiles, immédiats ou différés, et même à long terme.
• La pollution des sols touche aussi l’eau souterraine et les gaz du sol.
• Les sources listées comprennent notamment industrielles, agricoles, minières, domestiques, atmosphériques, et militaires ou guerrières.
• Les familles de polluants incluent métaux et métalloïdes, hydrocarbures, COV/COHV, HAP, PCB, dioxines et furannes, pesticides, PFAS, amiante, cyanures, explosifs et radionucléides.

💡 Astuce mémo

Sol = exogène nuisible : Biophysochimie touchée, via sol + eau souterraine + gaz.

📖 2. Dépollution et gestion des sites pollués

🔑 Notions clés & Définitions

• Réhabilitation des sites : La réhabilitation vise à réduire les impacts en s’appuyant sur la prévention et la réparation, une gestion du risque selon l’usage et une approche technico-économiquement acceptable.
• Objectifs de la dépollution : Les objectifs opérationnels après caractérisation regroupent supprimer à la source, limiter les impacts, extraire et détruire les polluants.
• NF X31-620 : NF X31-620 est la norme qui structure la méthodologie réglementaire de gestion des sites et sols pollués.

📝 Points essentiels

• Après caractérisation, la démarche vise à supprimer la pollution à la source, limiter les impacts, extraire la pollution et détruire la pollution.
• Le choix des techniques dépend du milieu impacté, de la nature et de l’étendue, ainsi que du temps et du budget disponibles.
• La réhabilitation repose sur prévention, réparation et gestion du risque selon l’usage au cas par cas.
• La méthodologie NF X31-620 comprend analyse de l’état des milieux, interprétation (IEM), plan de gestion et ingénierie de dépollution.

💡 Astuce mémo

NF X31-620 : A-I-P-I (Analyse, IEM, Plan, Ingénierie).

📖 3. Techniques de dépollution in situ

🔑 Notions clés & Définitions

• Dépollution in situ : Les techniques de dépollution in situ traitent les polluants en place, sans excavation ni pompage, directement dans le sol et/ou la nappe.
• Ventilation de la zone non saturée : Le venting est une technique qui met en dépression la zone non saturée pour extraire les polluants volatils contenus dans le sol.
• Barbotage in situ : Le sparging injecte de l’air dans la zone saturée afin de favoriser volatilisation et extraction des polluants dans le sol et l’eau.
• Confinement physique : Le confinement physique isole les polluants et empêche l’écoulement des eaux souterraines hors du lieu contaminé.
• Phytoextraction : La phytoextraction utilise des plantes pour absorber, transférer et accumuler des polluants dans les parties aériennes récoltables.

📝 Points essentiels

• En in situ, les procédés traitent les polluants sans excavation et sans pompage, selon le milieu, la nature et l’ampleur de la pollution.
• Le venting cible des polluants volatils dans la matrice sol en zone non saturée, avec une limite liée à la perméabilité des sols.
• Le bioventing combine venting avec nutriments et/ou bactéries pour favoriser la biodégradation.
• Le sparging vise des polluants volatils dans les matrices sol et eau en zone saturée, limité par la perméabilité des sols.
• L’oxydation chimique in situ injecte un oxydant dans zones saturée et non saturée, avec destruction partielle ou totale et une exigence d’homogénéité/perméabilité.
• La phytoextraction concerne notamment métaux et radionucléides mais reste un processus très long, avec risque en cas de pollutions multiples.

💡 Astuce mémo

Non saturé → venting/bioventing ; saturé → sparging/biosparging ; puis confiner ou extraire via plantes.

📖 4. Traitements sur site et hors site

🔑 Notions clés & Définitions

• Techniques sur site : Les techniques sur site sont réalisées sur le chantier avec des installations temporaires après excavation ou pompage, pour réutiliser les terres ou évacuer des eaux dépolluées.
• Techniques hors site : Les techniques hors site sont menées dans des centres de traitement fixes où les terres excavées sont prises en charge après transport.
• Bioremédiation : La bioremédiation dégrade des polluants organiques à l’aide de micro-organismes, avec possibilité d’ajouter des microorganismes et des nutriments.
• Pompage et traitement : Le pompage et traitement consiste à extraire les eaux souterraines polluées puis à les traiter sur site avant rejet ou à les éliminer en centres agréés.
• Lavage physicochimique : Le lavage physicochimique sépare les fractions par voie humide et transfère les polluants vers la fraction aqueuse et les fines granulométries.

📝 Points essentiels

• Sur site : traitement réalisé sur le chantier après excavation ou pompage pour réutiliser les terres sur site ou évacuer des eaux dépolluées.
• Hors site : traitement réalisé dans des centres fixes, et les terres peuvent aussi aller en ISDD ou ISDND.
• La bioremédiation vise des polluants organiques dans la matrice sol et peut être limitée par la perméabilité des sols.
• Le pompage et traitement cible des polluants organiques et métalliques dans la matrice eau, limité par la perméabilité et l’homogénéité des sols.
• Le lavage physicochimique est limité par une granulométrie trop fine des sols, car les polluants se retrouvent dans les fractions les plus fines et l’eau.

💡 Astuce mémo

Sur site = chantier après excavation/pompage ; hors site = centre fixe ; biologique, mécanique (lavage) ou eau pompée ensuite traitée.

📖 5. Dépollution pyrotechnique

🔑 Notions clés & Définitions

• Dépollution pyrotechnique : La dépollution pyrotechnique supprime le risque lié à des engins de guerre par étude, diagnostic de localisation, puis sécurisation et destruction.
• Diagnostic pyrotechnique : Le diagnostic pyrotechnique est une détection de surface non intrusive pour cartographier en 3D les masses métalliques et les anomalies à risque.
• Stockage dormant : Le stockage dormant est la mise en sécurité temporaire des munitions identifiées avant leur destruction.
• Distances d’isolement : Les distances d’isolement sont des périmètres de sécurité imposés selon la nature des opérations et le gabarit des munitions.

📝 Points essentiels

• La dépollution pyrotechnique suit une logique en trois étapes : étude historique documentaire, diagnostic, puis dépollution/sécurisation du terrain.
• Le diagnostic utilise des méthodes comme magnétométrie, électromagnétisme et radar de sol, pour localiser des cibles en (x;y;z).
• Le traitement informatique des signaux permet de localiser les anomalies et de les catégoriser (profondeur, taille, risque).
• Sur site : cibles au GPS, mise au jour par pelle puis à la main, identification (déchets inertes ou munitions) et stockage dormant.
• Les munitions sont détruites par pétardage, sur terre ou en mer, après mise en place de distances d’isolement pouvant aller jusqu’à 1 500 m pour une bombe d’aviation.

💡 Astuce mémo

Pyro = Historique → Détection 3D → GPS → Sécurité (stockage dormant) → Destruction (pétardage).

📖 6. Gestion des terres excavées

🔑 Notions clés & Définitions

• Terres excavées comme déchet : Dès leur évacuation hors de l’emprise, les terres excavées deviennent un déchet soumis à la responsabilité du producteur et à la traçabilité jusqu’à destination finale.
• Producteur responsable ad vitam aeternam : Le producteur du déchet reste responsable sans limite de durée et doit donc assurer la filière et la traçabilité jusqu’au bout.
• Filières de gestion : Les filières de gestion regroupent réutilisation, valorisation, stockage et traitement, chacune avec des critères d’acceptation propres.
• Critères d’acceptation : Les critères d’acceptation sont les exigences chimiques, organoleptiques, granulométriques et l’absence de déchets indésirables imposées par chaque filière.
• Analyses sur éluat et matière brute : Les analyses portent soit sur l’éluat (lixiviat) soit sur la matière brute, avec des paramètres et un nombre de mesures explicitement distingués.

📝 Points essentiels

• La gestion des terres excavées est distincte de la dépollution : l’objectif n’optimise pas technico-économiquement la dépollution mais l’adéquation à la filière.
• Chaque filière a des critères d’acceptation définis dans son arrêté préfectoral ou permis et souvent indépendants du diagnostic du site.
• La traçabilité doit être assurée jusqu’à la destination finale, et le producteur reste responsable ad vitam aeternam.
• Les critères d’acceptation incluent analyses chimiques sur matière brute et éluat, indices organoleptiques et granulométrie, et absence de déchets indésirables.
• Les analyses éluat comportent 18 paramètres incluant métaux/métalloïdes, fluorures, chlorures, sulfates, COT, indice phénol et fraction soluble.
• Les analyses matière brute comportent COT, HCT C10 à C40, PCB (7 congénères), HAP (16 éléments) et BTEX.

💡 Astuce mémo

Déchet = traçabilité totale : éluat (lixiviat) + brut, puis filière selon seuils et aspect/odeur/granulométrie.

📖 7. Critères d’acceptation des filières

🔑 Notions clés & Définitions

• Terres inertes et assimilées : Les terres inertes et assimilées regroupent des catégories d’admission (ex. ISDI et variantes) définies par des seuils sur éluat et, pour certaines, sur des dépassements autorisés.
• Terres polluées : Les terres polluées relèvent de filières de stockage ou de traitement dépendant du niveau de contamination et des limites d’acceptation associées.
• ISDI et K3 : ISDI (K3) correspond à un cas d’admission pour terres inertes sans dépassement des seuils ISDI sur les paramètres considérés.
• ISDND et ISDD : ISDND et ISDD sont des installations de stockage, respectivement non dangereuses et dangereuses, utilisées pour les terres polluées selon leur niveau.
• Formulaires d’acceptation : Les formulaires d’acceptation (DAP, CAP, FID) constituent des dossiers nécessaires à l’évacuation, avec infos producteurs, demandeurs, transporteurs et chantier.

📝 Points essentiels

• Pour les terres inertes : ISDI (K3) admet des terres sans dépassement des seuils ISDI, avec aussi possibilité de comblement de carrière ou aménagement.
• Pour les terres sulfatées TS : dépassement des seuils ISDI seulement sur sulfates et fraction soluble, avec évacuations vers carrières de gypse.
• Pour ISDI+ ou K3+ (et variantes) : dépassement des paramètres sur éluat jusqu’à 3 fois le seuil ISDI, tandis que les seuils sur brut restent ceux de l’ISDI.
• Pour les terres naturelles TN+ : surconcentration naturelle de certains paramètres sur éluat, avec seuils variables selon les sites.
• Les formulaires d’acceptation sont : DAP, CAP et FID, et un dossier incomplet est refusé.
• Les formulaires précisent notamment adresse du chantier, date de démarrage et durée maximale de 1 an, quantité et type de déblais.

💡 Astuce mémo

Inertes : ISDI (zéro dépassement) ; TS (sulfates/fraction soluble) ; K3+ (jusqu’à 3× sur éluat) ; TN+ (surconcentration naturelle sur éluat).

📖 8. Devenir des terres inertes et polluées

🔑 Notions clés & Définitions

• Devenir des terres inertes : Le devenir des terres inertes vise à les réemployer pour une seconde vie via aménagements, remises en état ou projets de valorisation.
• Inertage par liant hydraulique : L’inertage par ajout de liant hydraulique consiste à mélanger des terres dans du béton avant stockage définitif en ISDD.
• Filières de traitement des terres polluées : Les filières de traitement incluent tri/lavage, centres de traitement biologique, désorption thermique et incinération, puis orientation vers valorisation ou stockage selon résidus.
• Stockage des terres polluées : Le stockage des terres polluées regroupe des options de stockage définitif en ISDND ou ISDD après traitement éventuel et gestion des résidus.
• Cas des cimenteries : Le cas des cimenteries correspond à l’utilisation des terres polluées dans le mix de fabrication du ciment, avec sélection des terres reçues par l’industriel.

📝 Points essentiels

• Le devenir des terres inertes vise la réutilisation : parcs/golfs/centres équestres, friches agricoles ou forestières, fermes photovoltaïques, land art et merlons anti-bruit.
• Pour fortes pollutions : inertage par ajout de liant hydraulique avant stockage définitif en ISDD.
• Les terres polluées : stockage ISDND/ISDD pour stockage définitif, et traitement si nécessaire pour produire des terres dépolluées ou résidus orientés en filière adaptée.
• Dans les filières de traitement, résidus non dépollués/déchets vont ensuite en ISDND/ISDD tandis que les terres dépolluées/triées vont vers filières inertes.
• Les cimenteries mélangent les terres au mix de matières premières du ciment mais ne prennent que les terres sélectionnées.

💡 Astuce mémo

Inertes = seconde vie ; polluées = traitement puis stockage des résidus, ou mix cimentier (sélectif).

📅 Repères chronologiques

Date	Événement
1870	Études des conflits guerre prussienne dans l’historique pour la dépollution pyrotechnique
1914-1918	Études des guerres mondiales 1914-1918 dans l’historique pour la dépollution pyrotechnique
1939-1945	Études des guerres mondiales 1939-1945 dans l’historique pour la dépollution pyrotechnique
2012	Référence ADEME 2012 sur la synthèse des données 2010 concernant taux d’usage des techniques et filières
2010	Données 2010 synthétisées dans ADEME (2012) sur les techniques et filières
12 décembre 2014	Arrêté du 12 décembre 2014 relatif aux conditions d’admission des déchets inertes dans les ISDI
22 septembre 1994	Arrêté du 22 septembre 1994 relatif aux exploitations de carrières
14 avril 2026	Date de la présentation du contenu source
2005	Cessation d’activité de la station-service du site 1 (cas appliqué)
2007	Cessation d’activité de la station-service du site 2 (cas appliqué

📊 Tableaux de synthèse

In situ vs sur site vs hors site

Modalité	Principe	Exemples de techniques
In situ	Traitement en place sans excavation ni pompage	Venting/bioventing, sparging/biosparging, oxydation chimique in situ, confinement, phytoextraction
Sur site	Chantier avec installations temporaires après excavation ou pompage	Pompage et traitement, lavage physicochimique, désorption thermique, incinération, etc.
Hors site	Centre de traitement fixe	Traitements biologiques, désorption thermique ou autres filières selon installations

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre pollution des sols et gestion des terres excavées : la première vise la réduction des impacts, la seconde organise l’évacuation vers des filières.
2. Croire que les critères d’une filière dépendent des analyses du diagnostic du site : ils sont souvent indépendants et viennent d’un arrêté ou permis.
3. Mélanger venting et sparging : le venting vise la zone non saturée, tandis que le sparging s’applique à la zone saturée dans la nappe.
4. Oublier que le confinement est surtout pour isoler les polluants et empêcher l’écoulement : il n’est pas une destruction des contaminants.
5. Penser que phytoextraction est rapide : le processus est annoncé comme très long, sur plusieurs années.
6. Croire que les terres excavées restent dans le statut de chantier : dès l’évacuation, elles deviennent un déchet avec responsabilité du producteur et traçabilité obligatoire.
7. Sous-estimer les variations analytiques : des biais (hétérogénéité, échantillonnage, préparation, intercalibration) peuvent atteindre 40%.

✅ Checklist Examen

1. Définir la pollution des sols et expliquer pourquoi elle peut entraîner des perturbations biologiques, physiques et chimiques.
2. Lister au moins trois sources humaines de pollution des sols parmi celles citées.
3. Associer au moins quatre familles de polluants à des exemples (métaux, hydrocarbures, COV/COHV, HAP, PCB, PFAS, amiante, cyanures, etc.).
4. Décrire les objectifs après caractérisation : supprimer à la source, limiter les impacts, extraire et détruire.
5. Dérouler les étapes réglementaires NF X31-620 : analyse de l’état des milieux, IEM, plan de gestion, ingénierie de dépollution.
6. Différencier l’in situ du sur site et du hors site : en particulier l’absence ou la présence d’excavation/pompage et les lieux de traitement.
7. Expliquer le fonctionnement de venting et bioventing (zone non saturée, polluants volatils, biodégradation avec nutriments/bactéries).
8. Expliquer le fonctionnement de sparging et biosparging (zone saturée, injection d’air, volatilisation/extraction, limitation par perméabilité).
9. Citer au moins deux techniques in situ supplémentaires avec leur rôle : oxydation chimique in situ, confinement, phytoextraction ou phytostabilisation.
10. Connaître les traitements sur site/hors site et leurs cibles : bioremédiation (micro-organismes), pompage et traitement (eaux souterraines), lavage physicochimique (tri par voie humide).
11. Donner les chiffres clés thermiques : désorption thermique entre 90 et 560°C et incinération entre 870 et 1200°C, et préciser que ce n’est plus des terres à l’issue.
12. Présenter le cycle de dépollution pyrotechnique : étude historique/documentaire, diagnostic 3D, puis mise au jour, stockage dormant et destruction.
13. Savoir que les distances d’isolement dépendent du gabarit et peuvent atteindre 1 500 m pour une bombe d’aviation.
14. Expliquer pourquoi gestion des terres excavées ≠ dépollution et rappeler que les terres évacuées deviennent un déchet avec responsabilité ad vitam aeternam et traçabilité.