N° DOC 300 - Installations classées
GUIDE SUR LE COMPORTEMENT
DES POLLUANTS DANS LES SOLS
ET LES NAPPES
Applications dans un contexte de gestion des impacts
sur les eaux souterraines
Documents du BRGM 300
Nouvelle édition 2008
Lemière B., Seguin J.J., Le Guern C., Guyonnet D., Baranger Ph., Saada A., avec la
collaboration de Darmendrail D., Conil P., Bodénan F., Fauconnier D., Hubé D.,
Colombano S. (2008) – Guide sur le comportement des polluants dans les sols et les
nappes – Document du BRGM 300 – Nouvelle édition 2008.
© BRGM 2008
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tère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées. (Loi du 11 mars 1957 – art. 40
et 41 et Code Pénal art. 425).
Guide sur le comportement des polluants dans les sols et les nappes
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Avant-propos
Le présent guide a été élaboré en 2001 par le
BRGM à la demande du Ministère chargé de
l'Environnement dans le cadre de la conven-
tion MATE – BRGM 13/1999, et révisé en
2007 dans le cadre de la convention MEDD-
BRGM 2006, n° 0123 dans le cadre de la
mise à jour des documents utiles pour la ges-
tion des sites pollués (mis à disposition sur le
portail national, http://www.sites-
pollues.ecologie.gouv.fr). Il a pour objectif de
faire le point sur les différents facteurs influant
sur le comportement des polluants dans les
sols, et notamment ceux qui contrôlent le
transfert des polluants vers les ressources en
eau souterraine. Il est tout particulièrement
destiné à servir de référence lors de
l’évaluation de l’état des lieux d’un site ou mi-
lieu pollué, lors de l’élaboration d’un schéma
conceptuel, de la définition d’un plan de ges-
tion ou d’un choix de techniques de traite-
ment. En effet, au-delà des modèles de
transfert hydrogéologiques, différentes pro-
priétés du sol, des milieux traversés et des
polluants eux-mêmes, jouent un rôle critique
sur la prévision du transfert des polluants, leur
disponibilité ou accessibilité pour des traite-
ments.
Un chapitre traite des principaux facteurs in-
fluençant le comportement des contaminants.
Les caractéristiques physico-chimiques sus-
ceptibles d’influer sur le comportement des
contaminants sont définies. Différentes famil-
les de substances présentant des caractéristi-
ques analogues sont décrites, et l’on en
déduit des comportements types par famille.
Un chapitre traite des principaux facteurs et
processus qui influencent l’évolution de la pollu-
tion vers les ressources en eau souterraine:
facteurs liés à la nature du sol et du sous-sol
(milieux traversés), caractéristiques hydrauli-
ques et physico-chimiques du milieu, processus
au niveau du terme source, au niveau de
l’interface source-vecteur (solide-eau), au ni-
veau du vecteur de transport, affectant le trans-
port proprement dit ou affectant la chimie de
l’eau lors du transport.
À partir de ces éléments, le guide fait le point
sur la prévision du devenir d’une pollution du
sol et des eaux souterraines. Il comprend des
éléments sur les essais et mesures à effec-
tuer, leur signification et représentativité, et
sur la prévision à l’aide de modèles numéri-
ques.
En complément, sont fournis quelques élé-
ments sur le suivi de l’évolution pour réduire
les incertitudes liées aux prévisions, et des re-
commandations spécifiques pour la réalisation
des mesures de suivi à intégrer au plan de ges-
tion des sites.
Guide sur le comportement des polluants dans les sols et les nappes
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Table des matières
Avant-propos..........................................................................................................................3
Liste des tableaux................................................................................................................10
Liste des annexes................................................................................................................11
1. Introduction......................................................................................................................12
1.1. Objectifs et limites du guide............................................................................................. 12
1.1.1. Gestion des sites pollués : contexte et définition ................................................. 12
1.1.2. Scénario de pollution de ressource en eau ........................................................ 12
1.1.3. Rôle de la connaissance du comportement des polluants................................... 12
1.1.4. Objectifs, cadre et limites de ce guide................................................................ 14
1.2. Organisation du guide ..................................................................................................... 14
2. Principaux facteurs influençant le comportement des contaminants........................16
2.1. CaractÉristiques physico-chimiques des contaminants ............................................. 16
2.1.1. Rappel : principaux contaminants........................................................................ 16
2.1.2. Principales propriétés des polluants et grandeurs associées à prendre en
compte................................................................................................................ 18
2.2. Comportement des polluants par famille.................................................................... 23
2.2.1. Les métaux et métalloïdes lourds ........................................................................ 23
2.2.2. Les autres contaminants inorganiques .................................................................... 25
2.2.3. Les composés organiques : questions de nomenclature et de classification
(DNAPL, COV, etc.)............................................................................................ 25
2.2.4. Les hydrocarbures ou huiles minérales............................................................. 33
2.2.5. Les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques substitués............................... 35
2.2.6. Les hydrocarbures aromatiques monocycliques (CAV ou BTEX) ...................... 38
2.2.7. Les composés phénoliques (phénols et chlorophénols)..................................... 39
2.2.8. Les hydrocarbures aliphatiques oxygénés : alcools, aldéhydes, cétones,
acides, esters ..................................................................................................... 39
2.2.9. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)........................................ 40
2.2.10. Les hydrocarbures aromatiqueshétérocycliques NSO (NSO-HET)…………….41
2.2.11. Amines aromatiques et composés nitroaromatiques …………………………….42
2.2.12. Les polychlorobiphényles (PCB), polychloroterphényles (PCT), polychlorodi-
benzo-para-dioxines (PCDD) et polychlorodibenzofurannes (PCDF) ................ 43
2.2.13. Les substances phytosanitaires (pesticides, herbicides).................................... 45
2.2.14. Les substances tensio-actives ........................................................................... 47
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