De : Services publics et Approvisionnement Canada
Le recouvrement est une technologie de confinement qui consiste à isoler les sédiments contaminés du milieu aquatique environnant à l’aide de couches propres de matériaux géologiques et/ou de revêtements synthétiques. En isolant les sédiments contaminés et en réduisant considérablement le processus de transport des sédiments par l’eau, le recouvrement élimine rapidement les voies d’exposition entre les contaminants et le milieu naturel, évitant ainsi la contamination de celui-ci.
On parle de recouvrement conventionnel ou in situ quand les matériaux de recouvrement constituent une barrière passive pour les sédiments et l’eau. Les recouvrements peuvent être perméables, semi-perméables ou imperméables. La surface de la couche de recouvrement peut également être conçue de façon à améliorer la valeur écologique du substrat en servant d’habitat à la faune et à la flore indigènes.
Lorsque le recouvrement ne suffit pas à gérer les objectifs d’assainissement, des amendements peuvent être intégrés aux matériaux de recouvrement, afin d’en améliorer l’efficacité, on parle alors de recouvrement avec amendements.
Le principe du recouvrement se base à la fois sur la stabilisation des sédiments, l’isolation physique entre les sédiments et le milieu aquatique et l’isolation chimique, qui réduit les réactions chimiques et le transfert entre les contaminants et l’eau interstitielle et sus-jacente.
Liens Internet :
La mise en œuvre de cette technologie peut inclure :
Les recouvrements peuvent être perméables, semi-perméables ou imperméables. Les options quant aux matériaux de recouvrement comprennent les sédiments propres, le limon, le sable ou le gravier, ainsi que des matériaux imperméables comme l’argile. L’entreposage sur le site peut inclure ces matériaux, des carburants, des lubrifiants, des amendements et autres matériaux de chantier requis pour l’opération de la machinerie et de l’équipement pour la mise en œuvre de la technologie.
De plus, des couches synthétiques spécialisées (comme des géomembranes) peuvent être utilisées en combinaison avec des matières naturelles afin d’accroître l’efficacité des recouvrements.
Des géosynthétiques sont parfois déployés sur des sédiments à faible dispersion afin de soutenir les matériaux de recouvrement utilisés. Une couche d’enrochement protectrice, souvent constituée d’un matériau grossier (gravier, pierres) peut être installée sur les matériaux de recouvrement (sable) afin de prévenir la mise en suspension et l’érosion de la couche de recouvrement dans les zones instables (comme les endroits vulnérables à l’érosion). Ces matériaux doivent être empilés et recouverts sur le site, afin de réduire au minimum la poussière et de les protéger contre les précipitations.
Lorsque le recouvrement comprend des systèmes de traitement des vapeurs et/ou des eaux, l’installation mobile et les amendements peuvent être entreposés sur le site.
Les matériaux de recouvrement excédentaires peuvent être réutilisés ou éliminés selon les lignes directrices locales en matière d’élimination des déchets et/ou matière résiduelle.
Les matériaux de recouvrement et les amendements solubles et flottants peuvent s’introduire dans la colonne d’eau durant la mise en place, causant une charge accrue dans la colonne d’eau et une possible migration en aval hydraulique. La remise en suspension des contaminants dans la colonne d’eau peut se produire pendant la mise en place du recouvrement des sédiments. La réalisation des travaux devrait se faire à des moments propices afin d’atténuer la migration.
Le ruissellement des eaux de surface provenant des matières non protégées peut pénétrer dans le plan d’eau (si l’entreposage n’a pas été correctement organisé). Ces matières devraient être empilées et recouvertes sur le site et le ruissellement potentiel devrait être recueilli et traité avant d’être rejeté.
La biodégradation des contaminants ou de la matière organique, par exemple, peut occasionner des émanations de gaz (dioxyde de carbone, ammoniaque et méthane ou hydrogène sulfuré) sous le recouvrement. Pour prévenir les rejets de gaz dans l’environnement, les évents devraient être considérés dans la conception des recouvrements où la formation de gaz potentiellement nocifs est un risque.
De plus, il peut y avoir une émission d’effluent gazeux provenant de l’échappement de l’équipement ou d’une volatilisation des contaminants provenant des sédiments contaminés en place avant leur recouvrement. Notons également que les émanations de gaz de sédiments contenant un haut taux de matière organique peuvent entraîner des odeurs parfois désagréables. Les travailleurs qui se trouvent en présence d’odeurs ou de composés volatils doivent prendre des précautions pour prévenir les émanations de gaz, notamment en prévoyant un suivi des concentrations, en portant des équipements de protections individuels adéquats et/ou en réalisant les travaux de recouvrement des sédiments en période froide.
Le recouvrement s’applique aux contaminants organiques et inorganiques. Cette méthode présente un potentiel de succès élevé lorsque l’étendue de la contamination est bien définie et à des profondeurs situées entre 1,5 et 15 mètres. Généralement le recouvrement est employé lorsque les contaminants sont présents dans la phase solide des sédiments ou lorsque les contaminants sont adsorbés sur la phase solide. Le recouvrement pourrait également s’appliquer au contrôle de la contamination dissoute dans l’eau interstitielle et à la contamination en phase libre (p. par exemple, le liquide dense en phase non aqueuse). Pour certains types de contaminants, les travaux de démonstration requis peuvent être complexes et coûteux.
Des vérifications périodiques de l’état du recouvrement et la réalisation d’un suivi à long terme sont requises pour assurer l’intégrité et l’efficacité du recouvrement.
Remarques :
La mise en place prend habituellement d’un à quatre mois. Des inspections fréquentes sont requises durant les six premiers mois, période durant laquelle des défaillances du recouvrement ont le plus de risques de se produire.
Le recouvrement a relativement peu d’effets néfastes sur le site et donc il y aura peu ou pas de considérations à long terme. En outre, le fait que les sédiments contaminés sont laissés en place, le recouvrement ne nécessite pas le traitement, le transport et l’élimination des sédiments, ce qui est un avantage significatif qui réduit les impacts environnementaux du recouvrement (tels que les gaz à effet de serre et les besoins en énergie).
La plupart des défaillances de l’intégrité du recouvrement se produisent dans les six premiers mois suivant sa pose. Après l’installation du recouvrement, l’environnement naturel exercera une action sur les sédiments et les matériaux de recouvrement, donnant lieu à des changements dans les couches du recouvrement. La bioturbation, l’intrusion d’eaux souterraines, la migration des contaminants et l’érosion peuvent toutes influer sur le succès du recouvrement. Des événements périodiques, tels que des inondations ou des variations du niveau de l’eau, peuvent également entraîner des modifications des couches de recouvrement.
La mise en œuvre de contrôles institutionnels (comme des interdictions d’ancrage ou de chalutage dans la zone recouverte) peut être nécessaire au succès du recouvrement aux endroits où on peut s’attendre à des activités humaines. Ainsi, il est recommandé de réaliser des vérifications périodiques de l’intégrité physique, ainsi qu’un relevé de toute la zone tous les cinq ans.
Le recouvrement peut créer des conditions anaérobies dans la couche supérieure des sédiments, entraînant la production de méthane et de sulfure gazeux sous le recouvrement. La biodégradation en anaérobiose de certains composés peut générer des sous-produits dangereux.
Si les sédiments recouverts contiennent du mercure, les conditions du recouvrement pourraient entraîner la transformation de celui-ci en méthylmercure (Randall et al., 2013). Plusieurs autres produits chimiques comportent des métabolites et sous-produits de dégradation dangereux, comme le tétrachloroéthène (PCE), une substance commune utilisée dans le nettoyage à sec, ainsi que le dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT), un insecticide couramment employé avant 1970.
L’un des enjeux associés à la production de gaz dans les sédiments sous le recouvrement est le risque que cette production de gaz augmente les pressions interstitielles et affecte l’intégrité du recouvrement. Ainsi, des fissures ou des fentes pourraient se former et compromettre la stabilité du recouvrement et la libération des contaminants dans le milieu naturel.
Le recouvrement avec amendements est considéré comme un recouvrement modifié. Il consiste à intégrer des amendements biologiques et/ou chimiques au matériau de recouvrement. Le recouvrement modifié emploie les mêmes réactifs que la biodégradation, la séquestration et l’oxydation chimique et peut apporter des améliorations semblables à celles associées aux traitements in situ. Les réactifs sont par exemple des adsorbants (par exemple, charbon actif), des oxydants, des réducteurs (comme le fer zérovalent), des nutriments ou des produits qui réduisent la conductivité hydraulique du matériau de recouvrement (comme la bentonite ou les argiles organophiles) et limitent au minimum le transfert de contaminants dans les zones de bioturbation ou dans la colonne d’eau (ITRC 2014).
À la suite des travaux, il peut y avoir formation de gaz sous le recouvrement. Un traitement secondaire peut être envisagé à long terme pour contrôler ces émissions de gaz dans l’environnement.
Les liens suivants présentent des exemples d’application :
Le rendement du recouvrement varie en fonction de sa conception, de la consolidation des sédiments, de l’advection, des additifs utilisés (si c’est le cas), des caractéristiques particulières du site et du type de contaminants présents. Pour cette raison, l’efficacité du recouvrement repose sur l’adéquation de la conception et la qualité de l’installation. La durée de vie des projets de recouvrement est tributaire du type et de la quantité de contamination, ainsi que du devenir des contaminants et des mécanismes de transport à l’œuvre dans le recouvrement. L’expérience a montré que la durée de vie prévue était de l’ordre de décennies.
Le tableau ci-contre présente les voies d’exposition mineures et majeures potentielles pour la santé humaine.
Déclencheurs des voies d’exposition (étapes de l’assainissement)
Milieu de résidence ou de transport
Voies d’exposition du public (sur place et hors site)
Surveillance
Mesures d’atténuation selon le milieu de résidence ou de transport
Préparation du site
Poussières
Inhalation de poussières
Suivi des poussières
Vapeurs
Sédiments
Eau de surface
Eau souterraine
Inhalation de vapeurs
Suivi de la qualité de l’air ambiant
Installation du recouvrement
Entreposage des matériaux du recouvrement
Suivi des émissions et seuils critiques
(contaminée par les sédiments)
Ingestion d’eau potable
Consommation d’aliments traditionnels
Suivi de la qualité des eaux souterraines
Contact cutané
Suivi de l’eau résiduelle
Suivi de la qualité des eaux de surface
Inspection des matériaux de recouvrement
Ingestion accidentelle
Animaux et plantes (incluant les poissons, les mollusques et crustacés et la faune sauvage)
Suivi des tissus d’animaux et de plantes
Suivi et essais sur les sédiments
Collecte et traitement des vapeurs
(émanations de gaz sous le recouvrement)
(Intégrité du recouvrement/transfert de contaminant)
Le recouvrement des sédiments peut entraîner des changements en matière de disponibilité de nutriments et de l’état des habitats pour les espèces aquatiques. Des modifications des conditions géochimiques peuvent aussi survenir (salinité, oxygène dissous et température). Ces changements peuvent conduire à des impacts négatifs pour les espèces aquatiques et entraîner leur déplacement ou une augmentation de leur mortalité.
Les activités et les agents de stress associés au recouvrement des sédiments contaminés susceptibles d’entraîner des répercussions sur les poissons et leur habitat comprennent la mise en place de matériel ou de structures dans l’eau, l’utilisation d’équipement industriel, le retrait de plantes aquatiques, la modification du débit, la modification du passage du poisson et la gestion des débris organiques.
Des mesures d’atténuation peuvent être envisagées afin de réduire la mortalité et de favoriser le réaménagement et la restauration des habitats. Elles comprennent l’utilisation de sédiments de même composition et ayant des caractéristiques similaires que les sédiments d’origines afin de favoriser le réaménagement, ainsi que l’enlèvement et le remplacement des organismes et des habitats menacés ou vulnérables.
Des suivis à court et à long terme à la suite des travaux de réhabilitation doivent être instaurés pour s’assurer de la restauration du site.
Fiche rédigée par : Bruno Vallée M.Sc, LVM inc.
Mise à jour par : Ashley Hosier, P.Eng. Royal Military College of Canada
Date de mise à jour : 3 février 2017
Dernière mise à jour par : Juliette Primard, Frédéric Gagnon and Sylvain Hains. WSP Canada Inc.
Date de dernière mise à jour :31 mars 2024
