Fiche descriptive : Atténuation naturelle surveillée

De : Services publics et Approvisionnement Canada

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Description

L’atténuation naturelle surveillée est une approche de gestion environnementale qui utilise un processus naturel, ou une combinaison de processus naturels, qui entraîne la réduction de la masse, de la toxicité, de la mobilité, du volume ou de la concentration de contaminants et de leurs produits de dégradation dans l’environnement.

Les processus d’atténuation naturelle surveillée comprennent une gamme de processus physiques, chimiques ou biologiques qui, dans des conditions favorables, agissent sans l’intervention humaine. Ces processus in situ comprennent : la biodégradation; la dispersion; la dilution; la sorption; la volatilisation; la désintégration radioactive et la stabilisation; la transformation ou la destruction chimique ou biologique des contaminants.

Liens Internet :

Mise en œuvre de la technologie

La mise en œuvre de cette approche de gestion environnementale peut inclure :

  • la mobilisation, l’accès au site et la mise en place d’installations temporaires, si nécessaire;
  • la mise en place d’un réseau de surveillance établi sur la base des voies de transport potentielles des contaminants. Ainsi, le réseau de surveillance inclut généralement l’installation de puits d’observation pour documenter les processus d’atténuation naturelle surveillée dans les eaux souterraines. Le réseau de surveillance peut également inclure le suivi environnemental d’autres matrices, comme les gaz du sol, les eaux de surface et les sédiments.

Matériaux et entreposage

L’atténuation naturelle contrôlée est une approche de gestion. Elle ne requiert pas de matériaux ou d’entreposage sur le site.

Résidus et rejets

L’atténuation naturelle contrôlée ne produit aucun résidu ni rejet autres que ceux générés par les processus naturels. Des déblais de forage pourraient être générés lors de la mise en place des puits de suivi.

Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses biologiques

  • Dénombrement de la population bactérienne hétérotrophe totale et de la population bactérienne spécifique.

Analyses chimiques

  • pH
  • L'alcalinité
  • La concentration des contaminants présents dans les phases :
    • adsorbées
    • dissoutes
    • libres
  • La concentration des nutriments incluant :
    • l'azote ammoniacal
    • les nitrates
    • les nitrites
    • le phosphore total
    • l'azote organique
    • le potassium
  • Carbone organique total
  • Potentiel d'oxydoréduction
  • L’oxygène dissous
  • L’analyse des indicateurs géochimiques des eaux souterraines (pH, potentiel d’oxydoréduction, oxygène dissous, température)
  • L’analyse des indicateurs de biodégradation des eaux souterraines (oxygène dissous, nitrate, sulfate, fer dissous, méthane)

Analyses physiques

  • La température
  • La conductivité électrique
  • La présence de liquides immiscibles légers ou denses
  • Évaluation des conditions biologiques et des facteurs écologiques comme la vulnérabilité de l’habitat, la présence de zones protégées, la présence d’espèces en péril

Essais recommandés dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Essais biologiques

  • Essai de biodégradation en bac

Essais hydrogéologiques

  • Essais avec traceur

Remarque : Des essais sur le terrain pour mesurer la conductivité hydraulique au niveau de la barrière gelée ainsi que le rayon d'influence des tubes frigorifiques sont nécessaires avant de procéder à l'installation d'une barrière gelée.

  • Essais pour estimer :
    • le flux massique et/ou flux volumétrique de contaminants
    • les taux d’atténuation in situ
    • le taux de biodégradation in situ
  • Autre information recommandée pour une caractérisation détaillée

    Phase II

    • La présence de récepteurs potentiels
    • La présence d’infrastructures de surface et souterraines 
    • La nature de la contamination et la délimitation de son étendue
    • Les lithologies et la stratigraphie du site

    Phase III

    • La stratigraphie du sol
    • La détermination des voies préférentielles de migration des contaminants
    • La connaissance détaillée de la géologie et de l'hydrogéologie incluant :
      • la direction d'écoulement des eaux souterraines
      • la conductivité hydraulique
      • les fluctuations saisonnières
      • le gradient hydraulique
    • La modélisation géochimique et/ou hydrogéologique
    • Les volumes approximatifs de sol et d’eau contaminée
    • Le bilan de masse et le flux de masse en contaminants

    Applications

    L’atténuation naturelle s’applique pour toutes les contaminations pour lesquelles une efficacité a été démontrée, soit principalement les contaminants organiques. L’atténuation naturelle surveillée présente un potentiel de succès plus grand selon les principales caractéristiques suivantes :

    • La source de contamination a été enlevée ou est contrôlée;
    • Contamination de type organique;
    • Étendue de la contamination bien définie et délimitée dans l’ensemble des matrices impactées;
    • Aquifère relativement homogène et isotrope.

    Applications aux sites en milieu nordique

    • Cette approche de gestion est possible en milieu nordique, cependant, les sites éloignés nécessitent une mobilisation plus importante, ce qui entraîne des coûts de surveillance sur place plus élevés. De plus, la disponibilité des équipements est limitée et les fenêtres de travail sont relativement courtes.
    • Cette approche de gestion peut être utilisée à des endroits éloignés, sans services ni électricité.
    • Le climat froid a généralement un impact négatif sur les processus de biodégradation des contaminants; le temps de demi-vie des contaminants sera plus long comparativement à celui dans un climat tempéré.

    Type de traitement

    Type de traitement
    Type de traitementS’applique ou Ne s’applique pas
    In situ
    S’applique
    Ex situ
    Ne s’applique pas
    Biologique
    S’applique
    Chimique
    S’applique
    Contamination dissoute
    S’applique
    Contamination résiduelle
    S’applique
    Contrôle
    S’applique
    Phase libre
    Ne s’applique pas
    Physique
    Ne s’applique pas
    Résorption
    S’applique
    Thermique
    Ne s’applique pas

    État de la technologie

    État de la technologie
    État de la technologieExiste ou N'existe pas
    Démonstration
    N'existe pas
    Commercialisation
    Existe

    Contaminants ciblés

    Contaminants ciblés
    Contaminants ciblésS'applique, Ne s'applique pas ou Avec restrictions
    Biphényles polychlorés
    Avec restrictions
    Chlorobenzène
    S'applique
    Composés inorganiques non métalliques
    Avec restrictions
    Composés phénoliques
    S'applique
    Explosifs
    S'applique
    Hydrocarbures aliphatiques chlorés
    S'applique
    Hydrocarbures aromatiques monocycliques
    S'applique
    Hydrocarbures aromatiques polycycliques
    Avec restrictions
    Hydrocarbures pétroliers
    S'applique
    Métaux
    Avec restrictions
    Pesticides
    Avec restrictions

    Durée du traitement

    Durée du traitement
    Durée du traitementS’applique ou Ne s’applique pas
    Moins de 1 an
    Ne s’applique pas
    1 à 3 ans
    Ne s’applique pas
    3 à 5 ans
    Ne s’applique pas
    Plus de 5 ans
    S’applique

    Remarques :

    Dépendamment des caractéristiques spécifiques au site, le temps requis pour le traitement peut s’étaler pendant des années voire des décennies.

    Considérations à long terme (à la suite des travaux d'assainissement)

    Si l’atténuation naturelle atteint les objectifs d’assainissement, il y aura peu ou pas de considérations à long terme.

    Produits secondaires ou métabolites

    La biodégradation des hydrocarbures aromatiques monocycliques ainsi que des hydrocarbures pétroliers ne génère généralement pas de produits secondaires ou de métabolites plus toxiques que le composé d’origine. Elle génère des produits inoffensifs tel le dioxyde de carbone et l’eau. 

    La biodégradation de certains hydrocarbures aliphatiques chlorés peut générer des métabolites plus toxiques. Par exemple, la transformation biologique du dichloroéthène forme du chlorure de vinyle.

    Les processus de biodégradation peuvent modifier les conditions géochimiques des eaux souterraines et favoriser la mobilisation de certaines substances comme les métaux. Par exemple, un changement du potentiel redox dans les eaux souterraines, causé par des processus de biodégradation, peut augmenter la solubilité de certains métaux.  

    Limitations et effets indésirables de la technologie

    • Ce processus peut s’étirer sur une période relativement longue.
    • La perception négative de la part du public, causée par une fausse réputation de l’atténuation naturelle surveillée comme étant une approche de type « ne rien faire ».
    • Pour certains types de contaminants, les travaux de démonstration requis peuvent être complexes et coûteux.
    • Potentiel de migration de l’enclave de contamination.
    • La température froide diminue considérablement l’efficacité.
    • Les sous-produits de dégradation sont parfois plus nocifs et toxiques que les composés d’origine.
    • Selon les conditions du site et la nature de la contamination, la biodisponibilité des contaminants peut être limitée.

    Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

    • Biostimulation (ajout de substances nutritives, d’oxygène ou de carbone).
    • Bioaugmentation (ajout de microorganismes).
    • Extraction rehaussée sous vide (bioaspiration) en présence d’une phase libre d’hydrocarbures pétroliers (liquide immiscible).
    • Le contrôle à la source (suppression de la source de contamination dans la mesure du possible) et/ou des barrières physiques (recouvrements, murs ou parois).

    Traitements secondaires requis

    L’atténuation naturelle contrôlée est rarement utilisée comme seule stratégie de réhabilitation. Elle est combinée avec d’autres technologies de traitement pour les zones sources. Les exemples sont nombreux et pourraient être :

    • la bioventilation;
    • l’oxydation chimique in situ;
    • le barbotage in situ;
    • l’excavation des sols;
    • la solidification/stabilisation.

    Exemples d'application

    Les liens suivants fournissent des exemples d’application :

    Performance

    L’atténuation naturelle contrôlée est une option de gestion généralement peu coûteuse comparativement aux technologies de traitement actives ou intrusives. Toutefois, elle s’échelonne sur plusieurs années, ne permet pas toujours d’atteindre l’objectif de réhabilitation et peut limiter la réutilisation du terrain pour d’autres types d’activités.

    Mesures pour améliorer la durabilité de la technologie et/ou favoriser l’assainissement écologique

    • Utilisation d’énergie renouvelable et d’équipement à faible consommation d’énergie pour l’implantation de la technologie.
    • Optimisation du calendrier afin de favoriser le partage des ressources et réduire le nombre de jours de mobilisation.
    • Limiter le nombre de visites sur le terrain en utilisant la télémétrie pour la surveillance à distance des traitements secondaires, si applicable.
    • Revue des données historique et optimisation du programme de suivi afin de réduire le nombre d’échantillons requis et les efforts d’échantillonnage.
    • L’utilisation de l’approche TRIAD pour la planification et l’exécution des étapes de caractérisation du site pour optimiser les efforts en caractérisation et réduire l’empreinte écologique de ces travaux.

    Impacts potentiels de l'application de la technologie sur la santé humaine

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    Références

    Auteur et mise à jour

    Fiche rédigée par : Magalie Turgeon, Conseil national de recherches

    Mise à jour par : Karine Drouin, M.Sc., Conseil national de recherches

    Date de mise à jour : 1 mars 2009

    Dernière mise à jour par : Nathalie Arel ing., M.Sc., Frédéric Gagnon CPI., Sylvain Hains ing., M.Sc., Golder Associés Ltée

    Date de mise à jour : 21 mars 2022

    Version :
    1.2.4