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Risques et impacts de polluants
Diffusion de travaux de semestre d'étudiants du master géosciences de l'environnement de l'unil
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Décharges comme sources de pollution par les PCBs
Publié le 20 juillet 2011 par Nathalie Chèvre	Par Barbara Monnier et Manuel Goumaz
Les PCB sont une substance chimique constituant une famille de 209 congénères, dont les propriétés diffèrent selon le pourcentage de chlore qu’ils contiennent. Ils ont été utilisés en masse dans les années 30 en raison de leur stabilité thermique, de leur faible solubilité dans l’eau, de leur résistance à l’oxydation, de leur viscosité et de leur faible inflammabilité. Cependant ces mêmes qualités font des PCB des polluants très nocifs pour l’environnement, du fait qu’ils se dégradent très lentement et qu’ils s’accumulent dans les êtres vivants.
Les PCB ont largement été utilisés dans les appareils électriques et dans la construction. En 1972, leur application a toutefois été interdite du fait de leurs impacts directs sur l’environnement. Les mesures de réduction prises depuis cette date ont permis une baisse notable de la charge de PCB à laquelle est exposée la population. Il existe cependant encore une série d’activités diverses qui génèrent des déchets contenant des PCB.
Dans l’environnement, les PCB se retrouvent dans tous les compartiments (air, eau, sol, sédiments) et les mécanismes de diffusion sont nombreux, quoique d’une manière très générale, la contamination des eaux résulte du lessivage par les eaux de pluie des sols pollués. Suivre une molécule de PCB provenant d’une décharge et finissant sa course dans une rivière en est une bonne illustration.
La décharge de la Pila est soumise aux pressions des différents éléments évoqués. Située dans le canton de Fribourg, cette ancienne décharge contamine la Sarine et cause des perturbations environnementales notables. Le cas est inquiétant puisque la pêche en aval est compromise du fait des risques liés à l’absorption de PCB pour l’homme.
En effet, les PCB ont une capacité de bioconcentration importante chez les organismes aquatiques, d’où la répercussion sur la chaîne alimentaire. Ils s’accumulent dans les tissus graisseux, et sont à la source de complications chez l’homme (cutanées, reproductives, immunitaires, cancérigènes, etc.). Tout dépend cependant de l’exposition aux PCB : les effets des expositions aigues sont mieux connus car plus virulents que lors d’expositions continues.
En Suisse, les résultats montrent que la majorité des rivières ne présentent pas une contamination excessive. De même, la consommation quotidienne reste acceptable, et bien inférieure aux normes de l’OMS. Certains groupes de populations sont cependant plus touchés, d’où la nécessité d’assurer une élimination correcte des sources de pollution (déchets).
L’assainissement désigne l’ensemble des techniques et méthodes mises en place afin de décontaminer un site. Cependant, dans un effort de réduction du risque environnemental, il arrive qu’on aggrave la situation en mettant en suspension des contaminants (par dragage) qui seront dispersés sur une plus grande superficie.
Ce risque, bien connu, s’applique au cas de la Pila, dont les travaux d’assainissement débuteront durant l’été 2011.
Introduction et problématique
Nous nous sommes intéressés à la problématique des PCB par intérêt pour le site de la Pila (Fribourg), réputé pour contaminer la Sarine. La raison de cette pollution est une vieille décharge à ciel ouvert située dans un coude de la rivière, et qui renferme un grand nombre de vieux condensateurs et autres appareils autrefois fabriqués avec des PCB. Avec le temps et les intempéries, la pollution se déverse dans la Sarine, causant de nombreuses perturbations (faune, flore) du fait de la toxicité des produits présents. C’est donc une problématique environnementale actuelle qui nous a poussé à nous soucier des dangers liés aux PCB dans les décharges, et plus spécifiquement au cas de la Pila et d’un assainissement de la zone.
Ainsi, les caractéristiques générales serons développées afin d’expliquer la persistances des PCB dans l’environnement, ainsi que leurs comportements dans les différents compartiments. On rappellera les raisons de l’utilisation de PCB, afin de comprendre pourquoi il y en tant dans les décharges, ainsi que les termes législatif en vigueur pour limiter cette source de pollution persistante. Les effets nocifs de la toxicité des PCB sur les êtres vivants seront aussi développés, du fait que la santé humaine reste source de l’inquiétude environnementale. Les solutions face à ces sources de pollution seront enfin abordées, à travers le cas de la décharge de la Pila et des risques liés à son assainissement.
PCB : généralités
Egalement appelés biphényle polychloré, les PCB sont des substances chimiques synthétiques issues du chlorage des biphényles. Ils constituent théoriquement une famille de 209 substances congénères, qui se distinguent par le nombre et la position des atomes de chlore (1 à 10) sur les deux anneaux de phénol. En réalité, seule une centaine de congénères peut se former lors de la fabrication par chloration du biphényle (INRS 2007).
Fig. 1 : Molécule de biphényle polychloré. (Wikipédia 2006)
La fabrication industrielle de PCB est basée sur la chloration de biphényle par du chlore gazeux, à chaud, en présence d’un catalyseur (chlorure de fer). Le pourcentage pondéral de chlore peut varier de 21 à 68 %, suivant les conditions de réaction, en particulier en fonction du temps de contact avec le chlore.
Parmi les qualités les plus répandues, les Aroclors 1242, 1248, 1254 et 1260 contiennent respectivement environ 42 %, 48 %, 54 % et 60 % de chlore (PICHARD, A. et al. 2005).
Certains congénères des PCB, au nombre de 12, ont des mécanismes d’action similaires aux dioxines : on les appelle « dioxin-like PCB ». Ils sont de type « coplanaires », en raison de leur structure plate dans l’espace.
Les PCB ont été synthétisés pour la première fois en 1864 et produits industriellement dès 1929, pour en arriver à un volume total aujourd’hui estimé sur le plan mondial à plus de 1.5 million de tonnes. Leur stabilité thermique, leur faible solubilité dans l’eau, leur résistance à l’oxydation, leur viscosité dans un large éventail de températures et leur faible inflammabilité ont fait des PCB une substance utilisée par l’industrie depuis les années 30. Mais ces mêmes propriétés ont pour conséquence que les PCB sont peu dégradables biologiquement (ZENNEGG, M. et al. 2010).
Propriétés physiques
Selon leur teneur en chlore, les PCB commerciaux se présentent sous la forme de liquides plus ou moins visqueux ou de produits résineux. Ils sont incolores ou jaunâtres, et caractérisés par une odeur aromatique.
Leur solubilité dans l’eau est extrêmement faible (0,007 à 5,9 mg/l)(log KOW 4.3 à 8.26), particulièrement dans le cas des composés les plus chlorés. Les PCB sont également insolubles dans le glycérol et les glycols mais solubles dans les huiles et la plupart des solvants organiques (INRS 2007).
Propriétés chimiques
Les PCB présentent une stabilité thermique d’autant plus importante que la teneur en chlore augmente. Ils se décomposent à des températures supérieures à 300°C, par exemple en présence de flammes, de surfaces chaudes ou d’un arc électrique. La décomposition des PCB donne principalement naissance à du chlorure d’hydrogène corrosif, du dioxyde de carbone et de l’eau. Dans certaines conditions, généralement à des températures comprises entre 300 et 1000 °C, la pyrolyse des PCB en présence d’oxygène conduit à la formation de petites quantités de composés suspectés d’être extrêmement toxiques. La dégradation thermique des mélanges de PCB conduit elle aussi à la formation de composés toxiques.
Les PCB sont des composés inertes et persistants : ils résistent donc bien aux agents chimiques tels que acides, bases et oxydants.
Ils sont sans action sur les métaux courants mais dissolvent ou ramollissent certains caoutchoucs ou matières plastiques. (INRS 2007)
Propriétés environnementales
La plupart des PCB sont moyennement ou peu volatils, selon leur degré de chloration. Dans l’air, on les retrouve donc principalement liés à des particules de poussières et rarement sous forme gazeuse. Comme ils sont pratiquement insolubles dans l’eau, on les trouve dans la fraction de particules en suspension dans l’eau ainsi que dans les sédiments. De plus, ils sont également transportés dans l’atmosphère sur des distances très importantes, sous forme gazeuse ou liés à des particules, avant de se redéposer.
Les principales caractéristiques des PCB ayant une incidence sur l’environnement sont leur stabilité chimique et leur liposolubilité. Ces propriétés font qu’ils ne sont dégradés qu’extrêmement lentement dans l’environnement et qu’ils s’accumulent dans l’animal et l’homme par le biais de la chaîne alimentaire. Dans l’atmosphère, leur durée de demi-vie est estimée à 6 ans ; elle est de plusieurs décennies pour des PCB liés. (OFEV 2000)
Dans le passé, les PCB ont largement été utilisés dans les appareils électriques et dans la construction. Ils ont également été utilisés dans les moteurs à pompe, les fours à micro-ondes, comme additifs d’huiles ou de produits de soudures, dans certains adhésifs, peintures et jusque dans des papiers autocopiants.
Appareils et installations électriques
En Suisse, entre 4000 et 5000 tonnes de PCB ont été utilisées dans des transformateurs, des condensateurs de puissance et des petits condensateurs, jusque vers le milieu des années 1980. Ces substances servaient de liquides lubrifiants ininflammables conduisant bien la chaleur.
Les transformateurs et les condensateurs contenant plus de 1 kg de PCB ont dû être mis hors service et éliminés jusqu’à l’été 1998. Dès lors, les transformateurs contenant des polluants ont pratiquement tous été éliminés, mais des condensateurs de puissance contenant des PCB sont encore en service.(OFEV 2010a)
Les transformateurs et les condensateurs contenant des PCB doivent être mis hors service d’ici à 2025. Les polluants doivent être éliminés dans le respect de l’environnement. Il s’agit également de promouvoir les meilleures techniques disponibles dans les procédés de combustion susceptibles d’émettre des POP.
Masse d’étanchéité de joints
En Suisse, les masses d’étanchéité des joints contiennent près de 100 tonnes de PCB. Entre 1955 et 1975, des PCB ont été ajoutés (jusqu’à 45% poids) aux masses d’étanchéité des joints, à titre de plastifiants, pour améliorer la maniabilité et garantir l’élasticité à long terme.
En 2001, des mesures réalisées en Suisse ont montré qu’il fallait s’attendre à trouver des PCB dans près de la moitié des bâtiments examinés(OFEFP 2003).
Il faut alors déterminer la présence de PCB dans ces bâtiments et, le cas échéant, prendre des mesures particulières pour protéger les ouvriers et l’environnement, notamment lors du démontage des joints et de l’élimination des déchets contenant plus de 50 ppm de PCB.
Revêtements anticorrosion
Dans les années 1947 à 1972, des PCB ont été utilisés comme plastifiants dans différents liants (essentiellement du caoutchouc chloré) destinés à la production de revêtements anticorrosion : la concentration en PCB pouvait atteindre 10%.
Ces revêtements anticorrosion ont principalement été utilisés sur des ouvrages en acier exposés à l’eau tels que les ponts, les pylônes, les installations hydrauliques, etc. En raison de la longue durée de vie de ces produits, les PCB sont encore présents sur de vieilles installations et dans les décharges. Avant toute démolition ou assainissement, il faut alors analyser les couches de caoutchouc chloré pour en connaître la concentration en PCB afin de traiter ces déchets d’une manière appropriée. (OFEV 2010e)
Peintures et vernis
Jusqu’en 1972, les PCB ont été utilisés dans les peintures et les vernis comme plastifiants et comme agents ignifuges.
De nos jours, les teneurs en biphényles polychlorés des vieux revêtements sont typiquement comprises entre 100 [mg/kg] et 100 [g/kg]. Lorsque l’on peut supposer que d’anciens revêtements, présents dans les bâtiments, contiennent des PCB, il faut les faire analyser suffisamment tôt avant de procéder à l’assainissement de la construction. Lors de l’assainissement, des mesures de protection adéquates doivent être appliquées de manière à ce que les ouvriers et l’environnement n’entrent pas en contact avec des poussières et des déchets contenant des PCB. (OFEV 2010c)
Fig. 2 : Mouvements des PCB dans l’environnement. (PNUE 1999)
Utilisés de manière frénétique par le monde industriel il y a à peine plus d’un demi-siècle, les PCB sont aujourd’hui bannis.
En 1972, l‘application des PCB a été interdite dans les systèmes ouverts comme les peintures, les joints, le mastic, les tissus et le papier du fait de leurs impacts directs sur l’environnement (OFEV 2010b).
La fabrication, la remise et l’importation de PCB et de produits contenant des PCB ont été totalement interdites en 1986, avec l’entrée en vigueur de l’ordonnance sur les substances.
Les mesures de réduction prises depuis cette date ont permis une baisse notable de la charge de PCB à laquelle est exposée la population. Il s’agit désormais de continuer à appliquer ces mesures de manière systématique.
En mai 2001, lors de la Convention de Stockholm, l’ONU lista les PCB comme l’un des douze POP. La Convention a été ratifiée par la Suisse le 30 juillet 2003 et est entrée en vigueur le 17 mai 2004.(OFEV 2010d)
Bien que la fabrication, le traitement, la distribution et l’utilisation des PCB soient largement interdits, il existe encore une série d’activités diverses qui génèrent des déchets contenant des PCB, telles que :
Le dragage des eaux et sédiments contenant des PCB
La réparation et l’entretien des équipements
La démolition de bâtiments
L’évaporation et la lixiviation des décharges
Les actions de recyclage
Compartiments
Les voies d’apport sont principalement l’incinération et l’évaporation des PCB. Ensuite les PCB présents dans l’air peuvent atteindre le sol par le biais de la pluie ou de la neige, ou tout simplement lorsque des particules se déposent sous l’effet de l’attraction terrestre.
Les voies d’apport sont principalement le lessivage des sols, les précipitations ou la désorption des PCB des sédiments. Ensuite les PCB en suspension peuvent s’adsorber sur les sédiments, s’évaporer dans l’atmosphère ou alors entrer dans la chaîne alimentaire. (LARSSON, P. & SÖDERGREN, A. 1987)
Par le dépôt des polluants à même le sol, les précipitations et la gravité, les PCB peuvent infiltrer les sols. Ensuite, plusieurs processus divers tels que l’exfiltration des sols, le lessivage, le ruissellement permettent de les mobiliser et ils finissent par atteindre les eaux et les sédiments.
Sédiment
Dans les lacs et les rivières, les PCB s’adsorbent aux sédiments et peuvent rester très longtemps enfouis dans ces derniers avant d’être finalement libérés dans l’eau ou dans l’atmosphère par dégazage.
D’une manière générale, la contamination des eaux résulte du lessivage par les eaux de pluie des sols pollués. Leur solubilité décroit avec l’augmentation du nombre d’atomes de chlore. Les PCB sont fortement adsorbés sur les sédiments et sur les particules en suspension dans l’eau. Plus la température est élevée plus les PCB ont tendance à se désorber et à se retrouver dans les eaux.(LARSSON, P. & SÖDERGREN, A. 1987)
Transport et diffusion
Comme vu dans la partie précédente, les PCB se retrouvent dans tous les compartiments et les mécanismes de diffusion sont nombreux et complexes.
Mais quels sont les processus majeurs ? Nous allons suivre le transport d’une molécule de PCB provenant d’une décharge.
Tout d’abord, l’appareil contenant des PCB doit être détérioré par les intempéries pour que les polluants entrent en contact avec l’environnement.
Si la pente est importante, comme par exemple sur les berges d’une rivière, le ruissellement et l’érosion seront des processus de transport déterminants et beaucoup plus rapides.
Le type de sol va bien sûr jouer un rôle déterminant quant à l’adsorption des PCB sur les surfaces minérales. Ainsi un sol argileux aura une plus grande capacité d’adsorber qu’un sol graveleux, car il possède une plus grande surface de contact, en raison de sa granulométrie.
En présence de matière organique dissoute, la solubilité aqueuse des PCB augmente, ce qui a pour effet d’augmenter leur solubilité et leur mobilité.
Il y aura donc infiltration, percolation, exfiltration (sous l’effet de structure géologique ou de forces capillaires). Finalement, après un temps plus ou moins long, ces polluants vont atteindre les eaux souterraines ou les eaux de surface.
A ce moment-là, la faune aquatique est exposée à un risque aigu d’intoxication. Les molécules de PCB, hydrophobes, vont rester en suspension, vont s’adsorber sur les sédiments ou vont s’évaporer dans l’atmosphère (EPA 1995). En suspension, les PCB seront directement disponibles pour les poissons. Par contre, dans les sédiments, ce sont les micro-organismes qui seront premièrement touchés, et indirectement les poissons après contamination de différents niveaux trophiques.
Dans le cas de la décharge de la Pila, il existe deux voies d’exportations principales de polluants :
1. Par les eaux souterraines
2. Par transport particulaire (érosion)
Les autres sources importantes sont :
L’exfiltration directe des lixiviats
L’érosion des berges, car la décharge se trouve dans un méandre de la Sarine.
Fig. 3 : Mécanismes de diffusion des PCB, cas de la Pila (FR). (DARASZ, O. 2009)
Risques sur les êtres vivants
Bioaccumulation
Les PCB ont une capacité de bioconcentration importante chez les organismes aquatiques, et la bioamplification semble augmenter avec le degré de substitution des congénères. De ce fait, les PCB s’accumulent dans la chaîne alimentaire, et on les trouve dans les tissus adipeux de l’homme. Le danger que pourraient représenter les PCB contenus dans l’eau potable ou dans les gaz dégagés dans l’atmosphère n’est pas encore évalué définitivement. On estime actuellement qu’il s’agit là d’un risque mineur. (PICHARD, A. et al. 2005)
L’Organisation Mondiale de la Santé tolère une dose journalière de 24 à 60 microgrammes, ce qui signifie que cette dose n’entraîne pas de dommages même si elle est absorbée durant toute la vie (ces chiffres sont valables pour une personne pesant 60 kg). (OFSP 2000)
L’absorption de quantités importantes de PCB pendant un certain temps peut entraîner des irritations cutanées, des dégradations du foie et des reins ainsi qu’un affaiblissement du système immunitaire. Des troubles de la reproduction ont été observés chez les animaux exposés pendant un certain temps aux PCB. Il est probable que les PCB aient un effet cancérigène, même si cet effet n’a pas été entièrement démontré. (OFEV 2000)
Dans l’organisme
Chez l’homme, l’absorption des PCB dépend de la voie d’exposition. La principale source d’exposition chronique des populations travaillant proche des composés types PCB est l’inhalation. Mais en général, la voie principale d’exposition est la nourriture consommée contaminée : produits laitiers, poisson, légumes, viandes (graisses animales). (OFEV 2000)
L’absorption peut aussi se produire par voie cutanée, puisque les PCB pénètrent facilement dans la peau.
La distribution des PCB se fait principalement dans les tissus graisseux. Leur métabolisme se réalise quand à lui au niveau du foie, et leur élimination se fait par les matières fécales.
Chez les poissons, l’absorption s’effectue par le biais de la nourriture. L’absorption par les germes, ou par la peau est aussi connu, mais son rôle est restreint. Les PCB s’accumulent en premier lieu dans la chair musculaire riche en matière grasse et dans certains organes, comme le foie. Les poissons dont la teneur en matière grasse est élevée sont donc susceptibles de subir une plus grande accumulation de toxines. De plus, les grands et les vieux poissons contiennent plus de PCB, du fait qu’ils ont ingérés beaucoup de nourriture au cours de leur existence, et donc qu’ils ont stocké davantage de PCB que les plus petits ou plus jeunes poissons.
Le degré de bioaccumulation varie en outre d’une espèce à l’autre en raison des différences dans le spectre alimentaire et dans les voies métaboliques empruntées.
En Suisse, la concentration maximale n’est généralement pas dépassée pour les cas de poissons venant d’eaux peu polluées localement. Des espèces riches en matières grasse et susceptible d’atteindre des grandes tailles et un âge certains peuvent cependant présenter des concentrations en PCB supérieures à la normale, comme c’est parfois le cas de l’anguille, de l’alose ou des ombles chevaliers. (OFSP 2000)
Toxicologie
Chez le poisson, les effets toxiques des PCB sont dus à des interactions réversibles avec des récepteurs, à des liaisons covalentes irréversibles et à des interactions avec des molécules cibles, telles que des protéines ou des séquences d’ADN; ce sont principalement des métabolites réactifs des PCB qui interviennent dans ces interactions (OFEV et al. 2008).
Les PCB sont susceptibles d’être dégradés dans les poissons et d’autres vertébrés, et ce avant tout par des voies métaboliques oxydatives. Des métabolites toxiques peuvent ainsi se former et entraîner un stress oxydatif. De par ces multiples mécanismes et niveaux d’action possibles, une contamination par les PCB peut donner lieu à un grand nombre d’effets néfastes chez les poissons.
Le tableau ci-dessous relate les effets toxiques des PCB se manifestant chez les poissons à certaines concentrations (ZENNEGG, M. et al. 2010).
Fig. 4 : Concentrations à partir desquelles se manifestent des effets toxiques des PCB chez les poissons (ZENNEGG, M. et al. 2010)
Chez l’homme, la contamination chronique aux PCB cause de nombreux effets systémiques :
Infections respiratoires et bronchites chroniques.
Effets gastro-intestinaux.
Effets hépatiques : Une augmentation des taux sériques d’enzymes hépatiques a pu être corrélée avec les taux sériques de PCB.
Effets endocriniens : on présuppose un lien entre l’exposition aux PCB et des anomalies des hormones thyroïdiennes.
Effets oculaires et dermatologiques : les effets oculaires sont caractérisés par une hypersécrétion et une pigmentation anormale de la conjonctive. Les effets dermatologiques sont très connus, d’autant plus s’il s’agit de contamination aiguë (par exemple la catastrophe de Seveso en Italie). La chloracné (acné chlorique) est le trouble cutané le plus répandu.
Effets immunologiques : notamment chez les enfants dont la mère était fortement contaminée.
Effets neurologiques : déficit de développement psychomoteur et d’apprentissage du langage chez les enfants, rétrécissement du champ de vision, diminution de la perception des couleurs, mémorisation affaiblie.
Effets cancérigènes : Les effets cancérigènes ont pu être analysé et observé chez les animaux. Une étude a pu prouver le pouvoir cancérigène des quatre Aroclors les plus commercialisés. Ils ont été administrés dans la nourriture de rats durant 2 ans, et une augmentation significative de l’incidence de différentes tumeurs a pu être observé dans chaque groupe. (ZENNEGG, M. et al. 2010). On présuppose donc qu’il en est de même pour les êtres humains, mais peu d’éléments peuvent le prouver, du fait que l’expérimentation humaine n’est pas possible (PICHARD, A. et al. 2005). Cependant, chez les hommes, des tumeurs cutanées, digestives et hépatiques, ainsi que des leucémies ont été décrites. Toutefois, les données épidémiologiques ne montrent pas d’augmentation significative de l’incidence des cancers sur le personnel exposé aux PCB. (MAYES, B. A. et al. 1998)
Effets sur la reproduction et sur le développement : il a été constaté des anomalies chez les enfants de femmes qui avaient consommé en cours de grossesse des aliments contaminés par des PCB et d’autres substances. Ces anomalies portaient essentiellement sur la peau, les muqueuses et les phanères.
En Suisse
Les résultats des études effectuées les 20 dernières années montrent que la plupart des poissons des eaux suisses ne présentent pas une contamination excessive par les PCB. La contamination de fond atteint en moyenne 4 picogrammes d’équivalents toxiques par gramme de poids frais (4 pg TEQ-OMS/g PF). Des sources ponctuelles à proximité des cours d’eau peuvent toutefois entraîner localement une pollution accrue de l’eau par les PCB et, partant, une contamination des poissons. Dans ces tronçons pollués, les concentrations de PCB de type dioxine se situent, pour toutes les espèces, majoritairement très largement au-dessus de la concentration maximale de 8 picogrammes d’équivalents toxiques par gramme de poids frais (8 pg TEQ-OMS/g PF) fixée dans la législation sur les denrées alimentaires pour les PCB de type dioxine et les dioxines dans les poissons. Des valeurs dépassant nettement la concentration maximale ont été mesurées dans des poissons prélevés dans la Sarine, en aval de la décharge de La Pila (OFEV et al. 2008) & (Etat de Fribourg 2010).
En ce qui concerne les humains, en Suisse, chaque individu absorbe en moyenne 3 à 4 microgrammes de PCB par jour, alors que l’OMS tolère une dose journalière de 24 à 60 microgrammes. (OFEV et al. 2008)
Certains groupes de population continuent pourtant d’absorber des doses de polluants trop élevées. Cela concerne par exemple les nourrissons et les adultes grands mangeurs de poisson. La charge à laquelle est exposée la population suisse reste comparable à celle de la population d’autres pays occidentaux comme la Belgique, l’Allemagne, la France ou la Suède. (OFEV et al. 2008)
Maintenant que les PCB sont interdits au niveau de la production et de l’utilisation, les actions possibles sont au niveau de l’élimination correcte de ses déchets (recyclage, incinération ou destruction chimique) et de l’assainissement des sites contaminés. Notre travail porte sur les décharges, nous allons donc nous focaliser sur la décontamination par l’assainissement.
Assainissement
L’assainissement désigne l’ensemble des techniques et méthodes mises en place afin de décontaminer un site. Ces actions sont généralement extrêmement coûteuse et comportent un certain nombre de risques.
Depuis toujours, l’un des obstacles majeurs à la récupération des sédiments contaminés en milieu aquatique a été la remise en suspension des sédiments dans la colonne d’eau. Dans un effort de réduction du risque environnemental, il arrive qu’on aggrave la situation en mettant en suspension des contaminants qui seront dispersés sur une plus grande superficie.
Ainsi, parfois, l’opération de dragage est plus polluante pour l’environnement que de laisser les sédiments en place.
Il peut également arriver que le dragage ne prélève que la couche supérieure des sédiments. Ainsi, remettre l’eau et les organismes aquatiques en contact avec des sédiments anciens plus contaminés est un risque qu’il est très difficile de prédire.
« Si l’on prend l’exemple de Grasse River, Etat de New York : la contamination initiale des sédiments était de 518 ppm avant le dragage et de 75 ppm après le dragage ; la contamination moyenne des poissons avant le dragage est de 11 ppm, juste après le dragage elle est de 40 ppm (2 ans après elle est de 12 à 14 ppm). » (CLELAND, J. & HUDSON, S. 2000). C’est-à-dire que 2 ans après le dragage, les poissons ont encore une contamination plus importante qu’avant l’intervention.
Il est important de réfléchir en amont aux meilleures techniques disponibles de dragage, d’y intégrer des exigences environnementales et de faire travailler ensemble ceux qui sont chargés du contrôle environnemental et du contrôle géotechnique.(SIVERTSEN, A. et al. 2004)
Dans le cas de la décharge de la Pila :
Le site s’étend sur quelque 2 hectares, son volume est estimé à 195’000 [m3]. En 20 ans, 20 tonnes de PCB se sont accumulées sur le site, provenant principalement de condensateurs. Les déchets sont stockés sur une épaisseur d’une dizaine à une vingtaine de mètres. Dans les échantillons solides issus de la décharge des teneurs en PCB totaux pouvant dépasser 1’000 [mg/kg] ont été mesurées en plusieurs endroits du site. Les deux voies d’exportations principales mobilisent ~0.5 [kg/an] via les eaux souterraines et ~0.5-1 [kg/an] via l’érosion particulaire.(Etat de Fribourg 2010)
Les mesures préliminaires à l’assainissement de l’ancienne décharge de la Pila débuteront durant l’été 2011.
La surveillance du site de la Pila est réalisée à intervalles réguliers par des prélèvements et analyses des eaux dans le réseau de surveillance piézométrique existant sur le site. Cette surveillance permet de suivre et de caractériser l’évolution de la pollution dans le temps.
Fig. 5 : Situation géographique de la décharge de la Pila.(DARASZ, O. 2009)
Conclusion et perspectives
Cette étude a permis de constater que les PCB sont encore bien présents dans l’environnement. En effet, après leur utilisation, les installations contenant des PCB finissent dans des décharges ou dans des incinérateurs. Dans les décharges, ces installations se détériorent et entrent en contact avec les sols, les eaux et les organismes vivants.
Aujourd’hui, il est évident que ces substances présentent un risque important pour tout espèce vivante en contact avec ces polluants. Il s’agit donc d’être extrêmement vigilants quant à l’élimination de ces derniers.
Le cas de la Pila est un très bonne exemple de décharge n’ayant pas été contrôlée durant plusieurs années et présentant aujourd’hui une pollution démesurée en PCB. Heureusement, des analyses ont pu démontrer cette contamination et limiter l’impact sur les organismes aquatiques et les humains. Cependant, sur les milliers de décharges présentes en Suisse, combien sont-elles encore contaminées en PCB ?
Le cas que nous avons étudié est un exemple encourageant pour l’avenir. Il nous montre qu’un assainissement est possible, malgré le fait qu’il soit extrêmement coûteux en argent et en temps. Il faudra donc certainement plusieurs décennies avant que le territoire Suisse ne soit libéré de toute pollution aux PCB.
CLELAND, J. & HUDSON, S., 2000. Results of contaminated sediment cleanups relevant to the Hudson river – An update to scenic Hudson’s Report Advances in dredging contaminated sediment.
DARASZ, O., 2009. Décharge de la Pila : Définition des buts et solutions pour les polluants organiques persistants. Available at: arpea.ch/diapos_sites09/darazs_250909.pdf.
EPA, 1995. Technical Factsheet on: POLYCHLORINATED BIPHENYLS (PCBs). National Primary Drinking Water Regulations.
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INRS, 2007. Biphényles chlorés, Services techniques et médicaux de l’INRS.
LARSSON, P. & SÖDERGREN, A., 1987. Transport of polychlorinated biphenyls (PCBs) in freshwater mesocosms from sediment to water and air. Water, Air, & Soil Pollution, 36(1-2), 33-46.
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