Etude des sédiments

 

Etude des sédiments

 

De façon générale, il est nécessaire de curer le fond des rivières régulièrement afin d'éviter l'envasement de celles-ci lié à l'accumulation des sédiments. Ce travail est naturellement effectué par les crues, qui s'occupent de créer un équilibre entre le débit solide, le débit liquide, la taille des matériaux et la pente (alternance érosion/ sédimentation). Mais le cours d'eau doit alors avoir librement façonné son lit, ce qui n'est pas le cas dans les sociétés actuelles qui ont pour objectif d'éviter les crues et inondations résultantes (construction de digues etc.) Les cours d'eau sont de plus en plus anthropisés dans le sens où, dans un souci de place et de simplicité, ils sont linéarisés. Il est cependant possible de faire de la renaturation.

Cours d'eau anthropisé :

Ce même cours d'eau renaturé :

Source : Images du cours de M. Laffaille intitulé "Aménagement gestion des hydrosystèmes"

 

Il faut également considérer le fait que nous sommes ici dans une zone estuairienne, espace de contact entre l'eau douce et l'eau salée, pouvant entraîner des bouchons vaseux sur plusieurs kilomètres. Cependant, l'opération de curage que nous souhaitons réaliser dans cette étude concerne la restauration du Riachuelo en tant que milieu naturel et non une "banale" opération d'entretien du cours d'eau. Il faudra néanmoins prévoir, une fois que la rivière sera renaturée, un planning de conservation du bon état écologique du Matanza-Riachuelo, et donc un planning d'entretien et de curage des sédiments. Ceci est, de toutes façons, absolument nécessaire dans les zones d'estuaire.

Il existe plusieurs possibilités quant au devenir de ces sédiments dragués :

  • rejet en mer,
  • utilisation en remblais,
  • stockage à terre (ISDD),
  • traitement, ...

 

I. Les différentes sources de pollution

Plusieurs sources de pollution de ces sédiments peuvent être identifiées :

Source : Thèse de Mazen SAMARA "Valorisation des sédiments fluvieux pollués après inertage dans la brique cuite" (p.6)

Une étude de Greenpeace a été publiée en février 2013 "Tanneries : actualisation des preuves de contamination du Matanza-Riachuelo". L'association a notamment publié dans ce document les résultats des mesures qu'elle a effectuées sur le terrain. Les concentrations en métaux lourds dans les sédiments relevées lors de la campagne du 6 novembre 2012 sont répertoriées dans le tableau ci-dessous :

Résultats des analyses de mesures des sédiments de GreenPeace
Concentration Sédiments
(mg/kg) Mesure 1 Mesure 2 Mesure 3
Cadmium 2,18 2,66 2,79
Mercure 0,48 0,32 0,64
Plomb 413 549 400
Chrome total 1 040 647 911

Source : Rapport "Cueros toxicos II" de GreenPeace (p.10)

Ces mesures ont été effectuées 15 mètres en aval des rejets d'effluents de tanneries.

Il faut savoir qu'il n'existe pas de normes de qualité pour les sédiments en Argentine. Nous nous sommes donc basés sur les normes françaises pour avoir des références.

 

II. Les normes sédimentaires en France

La problématique du devenir des sédiments contaminés est un sujet de préoccupation assez récent. En France, le Groupe d'Etudes et d'Observation sur le Dragage et l'Environnement (GEODE) a été mis en place en 1990 seulement. Ce dernier est chargé de proposer des stratégies pour des dragages et des immersions en prenant en compte les impacts qui y sont liés. Il propose également des seuils de qualité pour les sédiments dragués, suivant s'ils ont été prélevés dans un cours d'eau (ou un canal) ou dans la mer. Pour ce qui est des sédiments d'origine continentale, les valeurs du seuil S1 de concentrations en contaminants sont précisées dans l'arrêté du 9 août 2006 relatif à l'article R.214-1 du Code de l'Environnement :

Seuils de qualité S1 pour les sédiments de cours d'eau ou canaux
Eléments Seuil S1 (mg/kg) Mesures GreenPeace (mg/kg)
Arsenic 30 -
Cadmium 2 2,79
Chrome 150 1 040
Cuivre 100 -
Mercure 1 0,64
Nickel 50 -
Plomb 100 549
Zinc 300 -
PCB totaux 0,68 -
HAP totaux 22,80 -

Source : Site legifrance.gouv.fr - Arrêté du 9 août 2006

 

Nous avons mis en parallèle la norme fixée par le Code de l'Environnement français et les pires mesures faites par l'ONG Greenpeace. Il apparaît alors clairement que, ce qui pose le plus problème, c'est la contamination en chrome.

Ainsi, nous nous focaliserons dans cette étude des sédiments à leur contamination via les rejets industriels et donc via les tanneries. (Les pollutions organiques ne seront pas développées ici.)

 

III. Fixation des polluants dans les sédiments

Les principaux processus de fixation des polluants sur les sédiments sont :

  • l'adsorption physique (par liaison électrostatique),
  • l'adsorption chimique (par liaison par force de valence),
  • la précipitation sous forme d'oxydes, d'hydroxydes de carbonates, de phosphates solubles ou de sulfures insolubles,
  • la formation de complexes organiques ou inorganiques.

Dans les différents documents que nous avions en notre possession, nous avons pu constater que concernant notre pollution et principalement le chrome, celui-ci était majoritairement présent sous la forme de Cr(III).

 

IV. Problématique du dragage

Le dragage modifie les équilibres géochimiques qui s'étaient installés. La remobilisation des contaminants au cours des opérations de curage peut avoir un fort impact sur l'environnement, impact qui peut être plus négatif que si l'on avait laissé les choses comme elles étaient. C'est pourquoi une étude d'impact est nécessaire avant toute opération de dragage : il s'agit de s'assurer que la qualité physico-chimique de l'eau et de l'écosystème ne seront pas trop perturbés.

Il y a également un aspect temporel à ne pas négliger. Une turbidité excessive peut par exemple élargir le problème bien au-delà de la zone de dragage étudiée. Afin de mieux cerner les liens de cause à effet, il est possible de s'appuyer sur le tableau ci-dessous construit par le groupe GEODE :

Source : Guide méthodologique publié par GEODE "Suivis environnementaux des opérations de dragage et d'immersion" (p.23)

 

Dans notre situation, le problème est tellement énorme et la pollution tellement démesurée, que nous avons décidé de ne pas réaliser d'étude d'impact. Tout d'abord car cela dépasse de beaucoup nos compétences, mais aussi par manque de temps. De plus, une campagne de mesures de ACUMAR a permis de mettre en évidence le nombre d'espèces de poissons présentes dans le bassin-versant du Matanza-Riachuelo :

Source : Rapport trimestriel de juillet-septembre 2012 d'ACUMAR "Mesure de l'état de l'eau superficielle et souterrainne - Analyse et interprétation des résultats" (p.79)

 

On peut constater qu'il reste quelques poissons en amont du Matanza-Riachuelo notamment . Mais en aval, les poissons se font rares et la flore locale est très réduite : on ne peut noter que la présence de quelques hydrophytes (plantes flottantes).

Il ne semble donc pas aberrant de passer rapidement cette étape.

 

V. Le transport

Malgré tous nos efforts, l'altimétrie précise de Buenos Aires n'a pu être trouvée. Nous savons uniquement que celle-ci est comprise entre 0 et 5 mètres dans la région qui nous intéresse. Nous sommes au niveau de la mer, la zone est extrêmement plate. Une étude précise du réseau de transport des sédiments aurait été intéressante mais sans la topographie, celle-ci aurait été beaucoup trop approximative.

Quelque soit ce que l'on souhaite faire des sédiments extraits, il faut les transporter de la zone de dragage identifiée sur la Figure 1 de la page précédente vers les terres au Sud de Buenos Aires, inexploitables car décapitées. Ces sols constituent les candidats idéaux pour un traitement ou une fabrication avec leur 0 à 9% de productivité agricole (cf. Figure ci-dessous) - ces sols n'ont en effet que peu de valeur agronomique :

Source : http://inta.gob.ar/imagenes/Buenos Aires.jpg/view

(Buenos Aires se situe au niveau de la grande zone rose fushia au Nord-Est de la carte présentée ci-dessus.)

 

Le transport ne sera pas étudié dans ce bureau d'études. Passons à présent à l'étude du dragage des sédiments contaminés.