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Solutions innovantes in situ de Diagnostic et de Monitoring

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Publié le 7 Novembre 2022

Journées "Solutions innovantes in situ de Diagnostic et de Monitoring"


PROGRAMME

9 novembre

13h30 -14h30 Accueil et ouverture


14h30 -17 h00 Ateliers de démonstrations d'outils

MOBIFLUX
InnovaSol
un "buggy" télécommandé pour mesurer rapidement les flux de polluants volatils émis par les sols
Préleveur ciblé
InnovaSol

Un système léger et rapide permettant de faire du prélèvement entre packer à différentes profondeurs

RAMAN

Un outil de mesure de terrain des concentrations en métaux en hydrocarbures

Torion1

GC-MS de terrain pour analyser des molécules spécifiques

Torion2

GC-MS de terrain pour analyser des molécules spécifiques

Double Sonde
InnovaSol

La double sonde permet de suivre en continu l'épaisseur de flottant dans des forages et d'en déduire des paramètres sur la mobilité du flottant

ORCAD
Total Energie
Innovative Groundwater maonitoring -
IR Télédétection
GISFI

17h00 - 18h00 Espace Posters autour d'un verre

  • ORCAD Innovative groundwater monitoring - TOTAL ENERGIES
  • Prélèvement automatisé d’air ou gaz de sols - Eurofins Analyses de l'Air
  • Le préleveur ciblé un outil pour échantillonner les eaux souterraines stratifiées - InnovaSol
  • La double sonde : estimer le stock et la mobilité des NAPL - InnovaSol
  • La puissance des outils numériques pour la gestion des SSP - EvalDépol
  • Flux de gaz à l’interface sol-atmosphère avec une chambre à flux automatisée - Mobiflux - InnovaSol
  • Error estimation of Contaminated Soil Volume (ECSV) from a sample set with deep neural networks and prediction models - Sarpi Veolia & Université de Bordeaux
  • Tests d’outils innovants pour la caractérisation haute résolution des sites pollués - BRGM
  • Télédétection par scanner infrarouge appliquée à l'analyse d'émissions gazeuses - GeoRessources UMR Université de Lorraine-CNRS
  • Monitoring de terrain Raman et infrarouge appliqué au diagnostic et au suivi de chantier de dépollution d'un sol - GeoRessources UMR Université de Lorraine-CNRS
  • Approche innovante et intégrée de caractérisation des pollutions ou comment renforcer l'acquisition de données et fiabiliser leur traitement - ENVISOL
  • Diagnostic des pollutions par Phytoscreening et couplage aux appareils de mesure de terrain - TAUW France
  • Microcosmes In-Situ servant au dimensionnement des dépollutions par bio-Stimulation - TAUW France
  • Retours d’expérience sur l’utilisation de biocapteurs microbiens pour le monitoring en temps réel du traitement de nappes phréatiques et de procédés de dépollution - HYDREKA
  • Caractérisation d’une contamination aux hydrocarbures et de la lithologie d’un sol alluvionnaire par imagerie hyperspectrale - Tellux
  • Projet LIFE MySoil, la maitrise de la mycoremédiation - VALGO
  • Couplage de 2 méthodes de géophysique (électrique et sismique) pour la compréhension de la distribution des pollutions chlorés dans le sol - ORTEC SOLEO
  • Projet MONIC - les outils terrain de chromatographie en phase gazeuse pour le diagnostic in-situ des sites et sols pollués - GISFI et partenaires MONIC
  • Détermination des saturations résiduelles en LNAPL en conditions de battement journalier de nappe - VALGO
  • Méthodologie d'étude d'orientation optimisée pour la validation et mise en œuvre sur site de pilotes de mycoremédiation de sol pollué aux HTTP - NOVOBIOM / VALGO

20h00 - 22h30
Dîner croisière sur la Garonne


10 novembre

08h30 -12h00 Présentation de résultats de Recherche

  • Monitoring in-situ des gaz de sites pollués : du sol à l’atmosphère, Projet MONIC - Pierre FAURE (LIEC-GISFI)
  • Les outils terrain de chromatographie en phase gazeuse pour le diagnostic in-situ des sites et sols pollués, Projet MONIC - Catherine LORGEOUX (GeoRessources - GISFI)
  • Présentation du projet MATRICE - titre et intervenant en attente
  • Couplage Phytoscreening et appareils de mesure terrain - Projet PHYTOCARB - Sébastien KASKASSIAN (Tauw France
  • Systèmes analytiques innovants dans le domaine des sites et sols pollues : apport des nouvelles technologies de mesure pour l’analyse rapide sur site, Étude RECORD - Antoine FAURE (SETEC)
  • Évolution spatiale et temporelle des risques liés aux flux de COVs sur sols nus : du modèle au terrain – Isabelle DELSARTE (InnovaSol)

14h00 -16h15 Regards opérationnels et besoins de Recherche

  • Ateliers thématique en lien avec les Posters
  • Table Ronde

16h15 -16h30 Conclusion finale



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Nous recherchons un.e stagiaire.

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Publié le 13 Décembre 2021

Sujet : "Outils de mesure et d’estimation des risques en sols pollués"

InnovaSol est un consortium de recherche sur les sols pollués financé par des industriels qui sont propriétaires de sites. Le consortium InnovaSol est composé d’entreprises (Renault, Total, SNCF, Engie, Solvay, Rio Tinto, ArcelorMittal) et de l’ADEME. Sur les sites de ces propriétaires, la question de l’estimation des risques vis-à-vis de l’air ou de l’eau est très importante dans l’orientation des processus de réhabilitation. L’estimation des risques est basée sur de la modélisation mais tend à être réalisée à l’aide d’outils de mesure. Une part significative des travaux de recherche est actuellement orientée vers la mise au point de ces outils. Nous travaillons actuellement le développement de trois outils : une chambre de mesure de flux des substances volatiles émis en surface, un micro-capteur embarqué pour le suivi de polluants dans les eaux et un système de forage pour échantillonner la frange capillaire à 1 ou 2 m de profondeur.

Le stage consistera à faire avancer un voire deux de ces trois outils selon à la fois la disponibilité des outils, les terrains disponibles, et les centres d’intérêts et/ou de compétences du/de la stagiaire.

En ce qui concerne la partie chambre à flux, son usage est principalement orienté vers l’estimation des risques d’inhalation. Il est actuellement possible de déterminer les flux de polluants (ex : Composés Organiques Volatils ou COV) présents dans la phase gazeuse du sol à l’aide de piézairs. Cependant, compte tenu de la très grande hétérogénéité du sol, il est difficile d’extrapoler ces résultats sur de larges zones. Afin de pouvoir donner une réponse rapide lors d’aménagement de friches à la question des flux de polluants pouvant être émis par les sols vers la surface, nous avons développé un outil automatisé permettant de réaliser une cartographie rapide et fiable de ces flux. Une des missions potentielles du stage consistera à optimiser la partie analytique et l’étanchéité de l’appareil. Cette première phase de tests permettra de définir le champ d’application de l’outil et donc ses limites d’utilisation.

L’outil de mesure en continu de concentration dans les piézomètres vise à la fois à analyser les concentrations en continu, pour comprendre leur variabilité, mais aussi de servir de capteur d’alerte. Cet outil en est à la phase laboratoire où le système de mesure a été testé et donne des résultats satisfaisants. La phase du stage consistera en une mise au point sur le terrain. Cette mise au point visera en premier lieu à tester la robustesse de l’outil, en suivant la mesure en forage sur des longues périodes. En parallèle, la fiabilité de la mesure sera évaluée en la comparant régulièrement à des analyses classiques (prélèvement suivi d’analyses de laboratoires).

L’outil de prélèvement sur la frange capillaire a pour objectif de déterminer les flux de polluants transitant dans la zone non saturée lors de l’infiltration. Cet outil a pour vocation de cartographier rapidement sur un site pollué les zones qui contribuent le plus à la pollution de la nappe et à celle des rivières. La pointe de prélèvement a été mise au point par contre la tarière mécanique doit être perfectionnée, en lien avec le technicien InnovaSol, le système devra être optimisé lors de tests de terrain.

Compétences : 

Les compétences demandées sont centrées sur la connaissance du travail de terrain, mais aussi des méthodes d’analyse chimique de type chromatographie. Une connaissance du domaine des sols pollués serait un plus.

Modalités de candidature :

Durée : 5 à 6 mois, à partir de janvier 2021 Gratification : selon la grille réglementaire Poste basé à l'ENSEGID à Bordeaux

Contact : Olivier ATTEIA - olivier.atteia@ensegid.fr ; Isabelle DELSARTE : isabelle.delsarte@bordeaux-inp.fr


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Nous recherchons un.e candidat.e pour un contrat de 1 an

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Publié le 14 Décembre 2020

Sujet

« Grille MUTASOL pour la reconversion des friches et retour d’expérience sur la phytoremédiation »

Objectif

Dans le cadre du projet MUTASOL, Cinzia Rinaldesi a établi durant sa thèse une méthode qui permet de décrire les processus socio-économiques majeurs mis en œuvre durant un projet de reconversion de friches. Cette méthode implique une analyse détaillée du projet de reconversion comprenant aussi bien la partie d’occupation du sol, les techniques de remédiation que les aspects risques et les éléments de financement du projet. En parallèle, il a été mis en évidence que le jeu d’acteurs était primordial pour l’aboutissement du projet.

Le CDD d’un an que nous proposons consiste à tester la méthode proposée sur plusieurs sites. Ce travail sera basé sur deux approches complémentaires, appliquées à des sites ayant déjà fait l’objet d’une reconversion, le projet étant arrivé à terme.

Démarche

En premier lieu, une approche par enquête auprès d’un ou plusieurs acteurs du projet afin de pouvoir renseigner les indicateurs de la méthode MUTASOL : financement, occupation des terrain, méthode de réhabilitation des sols, dynamique des différents acteurs tout au long du projet. Cette phase a un double objectif : (i) tester la grille proposée pour voir si elle est applicable, et si elle n’est pas comment la modifier pour qu’elle soit plus pertinente et (ii) estimer les résultats majeurs du projet. A partir de données d’analyse sur plusieurs sites, on cherchera ensuite à définir les points clés nécessaires au succès du projet, indiqué par le bouclage financier, une réelle occupation des lieux et une amélioration des indicateurs environnementaux.

En parallèle, une analyse a posteriori des résultats réels du projet sera réalisée. Il s’agira donc ici, de déterminer si les indicateurs de résultats sont bien factuels. On comparera ainsi l’analyse des risques résiduels réels présents à la prévision de risques effectuée au cours du projet. Une attention particulière sera dédiée au risque santé pour l’homme et au risque environnemental. Sur les sites avec habitations, on réalisera des mesures de flux de polluants organiques sur les zones de passage pour les comparer aux prévisions (à l’aide de la chambre à flux MobiFlux). Sur les sites où une technique de phytoremédiation ou de revégétalisation a été utilisée, on mesurera les teneurs en polluants dans les végétaux et dans les sols de surfaces. Ces risques résiduels constatés seront comparés aux prévisions du projet de requalification.

Selon les sites et leur disponibilité, nous pensons que la démarche pourrait être appliquée à 3 à 5 sites durant l’année du contrat.

Étant donné les aspects très pluridisciplinaires de ce poste, nous souhaitons une personne particulièrement ouverte, avec soit une formation orientée autour de la géographie, l’écologie humaine mais ayant une capacité à traiter des mesures techniques, ou à l’inverse une personne ayant une formation sur les sols pollués mais ayant une capacité à organiser des enquêtes et à s’ouvrir à la partie urbanisme.

 Compétences

Étant donné les aspects très pluridisciplinaires de ce poste, nous souhaitons une personne particulièrement ouverte, avec soit une formation orientée autour de la géographie, l’écologie humaine mais ayant une capacité à traiter des mesures techniques, ou à l’inverse une personne ayant une formation sur les sols pollués mais ayant une capacité à organiser des enquêtes et à s’ouvrir à la partie urbanisme.

Modalités de candidature :

Durée : 1 an, à partir de janvier 2021
Gratification : selon la grille réglementaire

Poste basé à l'ENSEGID à Bordeaux

Contact : Jean-Louis CRABOS  - jl.crabos@innovasol.org ; Isabelle DESARTE : isabelle.delsarte@bordeaux-inp.fr

Envoyer CV, lettre de motivation et de recommandation


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Nous recherchons un.e stagiaire

actualites
Publié le 4 Novembre 2020

Sujet

« Mesures rapides des flux de polluants volatils émis du sol vers la nappe »

Contenu du stage

Il est actuellement possible de déterminer les flux de polluants (ex : Composés Organiques Volatils ou COV) présents dans la phase gazeuse du sol à l’aide de piézairs. Cependant, compte tenu de la très grande hétérogénéité du sol, il est difficile d’extrapoler ces résultats sur de larges zones. Afin de pouvoir donner une réponse rapide lors d’aménagement de friches à la question des flux de polluants pouvant être émis par les sols vers la surface (ex : volatils vers l’air intérieur des habitations), le consortium InnovaSol composé par des entreprises (Renault, Total, SNCF, Engie, Solvay, Rio Tinto, ArcelorMittal) et l’ADEME, vise à développer un outil permettant de réaliser une cartographie rapide et fiable de ces flux. Nos recherches ont conduit à favoriser une mesure de surface à l’aide d’une chambre à flux (CF). Cette technique a l’avantage de réaliser des mesures directes, in situ, rapides et à moindre coût.  

Ainsi, depuis 2018, nous développons une CF automatisée. Cet outil, par rapport aux modèles existants, a l’avantage d’être entièrement autoporté ce qui permet de faire des mesures plus rapides et plus reproductibles. L’autre critère primordial prit en compte dans le développement de l’outil est d’avoir des seuils de détection des COV les plus bas possibles.

La première mission du stage consistera à optimiser la partie analytique et mécanique de l’appareil. Cette première phase de tests permettra de définir le champ d’application de l’outil et donc ses limites d’utilisation.

Dans un second temps, des expériences en milieu contrôlé seront réalisées sur la plateforme de l’ENSEGID afin de déterminer la précision des mesures des flux surfaciques. Ces expériences consisteront à suivre l’évaporation d’un seul COV puis d’un mélange de COV par pesée et par mesure des flux en surface.

La troisième partie du stage sera l’application de la méthode en condition réelle sur un ou plusieurs sites contaminés.

 

Compétences

Les compétences demandées sont centrées sur les la connaissance du travail de terrain, mais aussi des méthodes d’analyse chimique de type chromatographie. Une connaissance du domaine des sols pollués serait un plus.

Modalités de candidature :

Durée : 5 à 6 mois, à partir de janvier 2021
Gratification : selon la grille réglementaire

Poste basé à l'ENSEGID à Bordeaux

Contact : Olivier ATTEIA  - olivier.atteia@ensegid.fr ; Isabelle DESARTE : isabelle.delsarte@bordeaux-inp.fr


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Un tableur pour calculer le flux de polluants volatils de la nappe vers la surface à travers la Zone Non Saturée

Evaluer les risques
Publié le 13 Septembre 2018
En présence de sols contaminés sous bâtiment, le principal risque sanitaire pour les occupants est l’inhalation de Composés Organiques Volatils (COV), présents dans les gaz du sol. Ceux-ci vont migrer, soit par diffusion et/ou advection à travers la zone non saturée (ZNS), vers l’espace intérieur du bâtiment à l’aplomb (Figure 1), par l’intermédiaire des fissures du plancher. L’advection peut avoir lieu car la majorité des bâtiments sont sous une légère dépression vis-à-vis du sol (principalement en raison de la différence de température entre le sol et l’air intérieur). Figure 1: Volatilisation de contaminant à travers la ZNS depuis la nappe Afin de comparer simplement les flux de contaminants volatils à partir d’une contamination sous forme dissoute pour différents types de sol, InnovaSol a développé un outil simple, mis à disposition sous forme de tableur à télécharger à la fin de cet article.

Les bases théoriques de l’outil

Afin de quantifier le risque associé à une contamination de ce type, il est nécessaire de comprendre les mécanismes de transport régissant la migration de contaminants organiques sous forme gazeuse vers la surface ainsi que les facteurs d'atténuation influant sur cette migration. Les travaux de Hers et al. (2003) et Fitzpatrick et Fitzgerald (2002) montrent que la ZNS joue un rôle primordial dans l’estimation des flux gazeux de la nappe vers la surface :
  • D’une façon générale, le type de polluant change relativement peu les flux tant que celui-ci est volatil.
  • La perméabilité équivalente des fondations du bâtiment influence peu les résultats généraux.
  • Dans les sols peu perméables à l’air, le processus majeur est la diffusion et ainsi le différentiel de pression entre sol et bâtiment est peu influent.
  • A l’inverse, dans les sols perméables, les paramètres majeurs sont la perméabilité à l’air du sol et la différence de pression sol-bâtiment.
  • La teneur en gaz du sol, qui peut varier largement sous un bâtiment, influence de façon très conséquente les résultats.

Caractériser la ZNS avec les courbes capillaires d’un sol

Le sol va présenter une porosité et un profil de teneur en eau en fonction de l’altitude spécifique (appelée courbe capillaire). Ces deux paramètres sont principalement liés à la granulométrie du sol. Par exemple, un sable grossier « retiendra moins l’eau » qu’un sol limoneux et les courbes capillaires de la ZNS seront donc différentes. Ainsi, la zone proche de la saturation appelée frange capillaire sera mince dans le cas d’un sable grossier tandis qu’elle pourra atteindre plus d’un mètre dans un sol limoneux. Classiquement, ces courbes capillaires sont décrites par le modèle de Van Genuchten (1980). La Figure 2 montre quelques courbes capillaires pour différents types de sol. Figure 2: Courbes capillaires pour différents types de sols

Caractériser la diffusion de gaz dans la ZNS

Sur le long terme, la migration de COV dans la ZNS se fait principalement par diffusion. Pour la caractériser, il faut appliquer la loi de Fick décrivant que le flux J est proportionnel au gradient de concentration et à un coefficient de diffusion effective Deff : Ce flux est celui qui servira à calculer le risque dans les bâtiments sus-jacents. Dans un sol, le coefficient de diffusion effective est principalement fonction des propriétés du sol, à savoir la teneur en eau, en gaz et la porosité. Ainsi, en fonction du type de sol, les flux de COV vers la surface vont différer. En effet, la diffusion d’une substance étant beaucoup plus élevée dans en phase gazeuse que dans l’eau (environ 4 ordres de grandeur), la proportion de ces fluides dans le milieu poreux va influer sur cette migration. Ainsi, en fonction des courbes capillaires du sol, le coefficient de diffusion effective sera modifié et les flux de contaminant vers la surface également. Pour calculer ce coefficient de diffusion effective, la formule à utiliser est celle proposée par Millington et Quirk (1961) : Avec :
  • Deff: le coefficient de diffusion effective (m2 s−1),
  • Dg: le coefficent de diffusion du contaminant dans l’air (m2 s−1),
  • Dw: le coefficent de diffusion du contaminant dans l’eau (m2 s−1),
  • θg: la teneur en air (-),
  • θw: la teneur en eau (-),
  • H: la constante de Henry adimensionnelle (-, eau/gaz),
  • n : la porosité totale du sol (-).
Par ailleurs, l’écoulement de la nappe va également avoir une influence sur ce coefficient de diffusion effective, puisqu’il va induire une « propagation » du contaminant dissous dans la nappe vers la frange capillaire par dispersion. Ainsi, l’équation du coefficient de diffusion effective s’écrit alors (Atteia et Höhener, 2010) : Avec :
  • v0: la vitesse d’écoulement de la nappe, ou vitesse de pore (m s−1),
  • αz: la dispersivité (m),
  • k* : le rapport de la conductivité hydraulique dans la frange capillaire sur la conductivité hydraulique à saturation (-).

Déterminer le profil de teneur en polluant avec l’Outil de calcul

Le tableur permet, à partir d’informations relatives au contaminant et aux propriétés hydrodynamiques du sol, de déterminer les flux de contaminant vers une surface libre et de réaliser la courbe de concentration pour le cas qui vous concerne. Les paramètres de van Genuchten étant difficile à déterminer, il peut être intéressant d’avoir une validation du profil de teneur en eau sur le site concerné. La Figure 3 illustre quelques résultats du modèle pour un sol sableux et un sol limoneux. Le point majeur est que la frange capillaire conduit à un gradient très élevé de concentration pour le cas du sol sableux, ce qui n’est pas le cas pour le sol limoneux. Ceci a été vérifié expérimentalement. En effet, la faible teneur en air pour le sol limoneux implique un déplacement très lent des composés et donc un coefficient de diffusion effective très faible induisant un flux de contaminant plus faible que pour le sol sableux. Il est donc courant d’avoir des concentrations dans l’eau du sol 100 à 1000 fois plus faibles au-dessus de la frange capillaire que dans la nappe dans le cas de franges capillaires de faible hauteur. Ainsi, il y a peu de cas où, en l’absence de contamination des sols, le flux de polluant émanant de la ZNS peut conduire à un risque élevé. Il est évident que ce modèle ne s’applique pas au cas où il y a une présence de phase flottante, qui conduit à des concentrations très élevées dans l’air du sol puisque, par définition, le produit flottant se situe dans la partie supérieure de la frange capillaire. Figure 3 : Evolution de la teneur en eau (à gauche) et des concentration en benzène dans la phase gazeuse du sol (droite) pour des sols sableux et limoneux dont la nappe située à 10 m de profondeur présente une concentration en benzène de 1500 mg L−1. By G. Cohen, O. Atteia

Références

Atteia, O., Höhener, P., 2010. Semianalytical model predicting transfer of volatile pollutants from groundwater to the soil surface. Environ. Sci. Technol. 44, 6228–6232. Fitzpatrick, N.A., Fitzgerald, J.J., 2002. An evaluation of vapor intrusion into buildings through a study of field data. Soil Sediment Contam. An Int. J. 11, 603–623. Hers, I., Zapf-Gilje, R., Johnson, P.C., Li, L., 2003. Evaluation of the Johnson and Ettinger model for prediction of indoor air quality. Groundw. Monit. Remediat. 23, 119–133. Millington, R.J., Quirk, J.P., 1961. Permeability of porous solids. Trans. Faraday Soc. 57, 1200–1207. Van Genuchten, M.T., 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils 1. Soil Sci. Soc. Am. J. 44, 892–898. [wpdm_package id='1077']

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Atelier participatif sur la réhabilitation des sites et sols pollués – 18 septembre PARISS

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Publié le 25 Mai 2018
Dans le cadre des rendez-vous du réseau ESSORT et à l’occasion de la présentation de ses travaux, InnovaSol vous invite à venir co-construire une approche pour répondre aux enjeux de l’optimisation des travaux de réhabilitation. Comment ?  En alternant des moments d’échange autour des poster présentant nos travaux, et des ateliers de jeux basés sur l’analyse de cas réels. Tour à tour commanditaire des travaux ou apporteur de solution vous pourrez proposer des idées et évaluer des stratégies en les mettant à l’épreuve des cas proposés. Au fil des parties, les meilleurs scores feront émerger l’approche co-construite avec laquelle vous repartirez.   Rendez-vous le 18 févier dans un espace convivial, pour un moment d’intelligence collective. Pensez-à vous inscrire, les places sont limitées !

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