Trace Analyses of Hydrocarbons to Understand the Fate of These Contaminants in Aquifers

Analyse des traces d'hydrocarbures pour la compréhension du devenir de ces contaminants dans les aquifères

Institut français du pétrole

Corresponding author: denis.blanchet@ifp.fr

Abstract

In recent years, it has become increasingly evident that the problems related to soil and groundwater pollution are of major concern in industrial countries. The persistence of contamination in the environment and the toxicity of pollutants have led to important investigations and researches in this field. The competent authorities have set up regulations and methodologies to face the problems of contaminated sites in order to repair the errors of the past in a pragmatic way. These are risk based tools and take into account both water resources and health. They allow the treatment to be adjusted to the future use of the site. In this context, understanding the mechanisms of pollution transfer from the soil to the water phase becomes crucial to evaluate the quantitative and qualitative impact on the water resources. As a matter of fact, numerous processes-physical, chemical and in particular biological-are susceptible to affect the quantity and particularly the composition of the contaminant. This paper will present methodologies allowing the biological fate and the physical state of hydrocarbons in water to be perceived. Results from two real cases will be presented: the first one contaminated with gasoline and generating an important plume of dissolved monoaromatic compounds and the other one contaminated with coal tars inducing a pollution with polyaromatic hydrocarbons.

Résumé

Les sites et sols pollués par les activités industrielles font l'objet d'une prise de conscience croissante depuis une vingtaine d'années. Ces pollutions reflètent parfois plus d'un siècle d'activités industrielles. Le passif environnemental lié à ces activités peut être lourd, en particulier sur les écosystèmes et surtout les ressources en eau. Aujourd'hui, les autorités administratives ont mis en place des outils réglementaires et méthodologiques (guides ESR ERD version 0, juin 2000) pour traiter, de manière pragmatique, le problème environnemental majeur que posent les sites pollués et réparer les erreurs du passé. Ces outils, basés sur une évaluation des risques prenant en compte l'eau et la santé, permettent d'ajuster les réponses en matière de réhabilitation des sites en fonction notamment de leur usage actuel ou futur. Dans ce contexte, la compréhension des mécanismes de transfert de la pollution d'un sol vers l'eau est essentielle pour évaluer qualitativement et quantitativement l'impact sur la ressource en eau. En effet, de nombreux processus, qu'ils soient physiques, chimiques et surtout biologiques, sont susceptibles d'affecter la quantité et surtout la composition de la pollution. Dans cet article sont exposés des travaux portant sur des approches méthodologiques permettant d'appréhender le devenir biologique et la forme sous laquelle se trouvent les hydrocarbures dans l'eau. Les cas étudiés concernent des pollutions réelles ; l'une par une essence, générant un panache d'hydrocarbures monoaromatiques et l'autre par goudron de houille générant une pollution par hydrocarbures aromatiques polycycliques.