Modélisation

Les modélisations, lorsqu’elles sont basées sur un état des lieux suffisant, peuvent constituer un outil d’aide à la décision dans le cadre notamment du choix d’une mesure de gestion adaptée et proportionnée à la situation traitée.

Les objectifs d’une modélisation sont multiples, voire complémentaires, mais liés en particulier à :

  • la synthèse des données disponibles pour identifier les nouvelles zones à investiguer ou à surveiller plus particulièrement (développement du réseau de surveillance, etc) ;
  • la prédiction de l’évolution d’une pollution (temps d’arrivée du panache - concentration donnée - au droit d’une zone sensible ou d’un point de conformité) ;
  • l’évaluation de la mise en œuvre d’un procédé de réhabilitation sur les écoulements et/ou le panache (atteinte des seuils définis suite à la mise en place d’une barrière hydraulique, d’un pompage, etc) ;
  • l’estimation de l’effet de l’atténuation naturelle sur l’étendue du panache de pollution (temps nécessaire à la régression du panache, etc).

Concernant la modélisation, dans le cadre du programme TRANSPOL, des exercices d'intercomparaison ont été menés à partir de cas-types "théoriques" et "réels". Actuellement, 4 cas (3 cas réels et 1 cas théorique) ont été traités :

Ces travaux ont conduit à la rédaction des documents présentés ci-dessous.
 
Recommandations concernant la modélisation du transfert dans les sols et les eaux souterraines

Un premier document, spécifique aux Eléments Traces Métalliques (ETM) a été rédigé en 2006 suite à l’exercice d’intercomparaison Cas Réel n°2.
Ce document à l’usage des modélisateurs et des représentants des services de l’état, donne des informations sur les ETM et leur présence dans l’environnement (principales propriétés physico-chimiques, origines possibles…). Il apporte également un éclairage quant à la modélisation du transfert de ces polluants dans les sols et les eaux souterraines en milieu poreux (processus impliqués, étude de cas…).

Suite à un "problème récurrent" lié au choix de l'outil adapté et proportionné, il  est apparu nécessaire de réaliser un guide destiné à aider les modélisateurs dans ce choix. Ainsi, en 2007, un document relatif à cette question a été rédigé.

Paramètres de sorption et de (bio)dégradation de substances organiques et inorganiques : la Base de données Sorp-Bio

Les résultats des exercices d’intercomparaison concernant la modélisation numérique du transfert des HAP dans les sols et les eaux souterraines ont mis en évidence l’incertitude élevée liée aux valeurs des paramètres d’entrée définissant la sorption (Kd) et la biodégradation (T1/2). Ainsi, une synthèse portant sur ces paramètres d'entrée dont l’acquisition apparaît délicate, coûteuse et longue a été rédigé en 2005 pour les principaux HAP (16 de la liste de l’agence environnementale Américaine). Le recours à la littérature est en effet une solution envisageable selon le contexte et les enjeux. Lorsque le contexte de l’étude est similaire à celui pour lequel la valeur a été estimée (conditions redox, lithologie, teneur en carbone organique…), ce recueil de données permettra au modélisateur d’obtenir des domaines de variations (min. et max. d’après des valeurs issues de la littérature) adaptés à ses besoins.

Par la suite, en 2006-2007, ce travail a été étendu aux principaux Composés Organiques Halogénés Volatils (COHV).

Enfin, en 2008, une base de données spécifique (B.D.P. Sorp-Bio) et consultable par internet a été réalisée. Basée sur ces deux premières synthèses puis actualisée elle est mise à jour régulièrement et tient compte du retour des utilisateurs.

Sorp-Bio - Base de données / sorption et biodégradation pour les organiques : B.D.P. Sorp-Bio et notice.

Sorp-Bio - Base de données / sorption et biodégradation pour les inorganiques : B.D.P. Sorp-Bio et notice.

Cette base de données peut être utilisée dans le cadre d’une modélisation nécessitant les paramètres Kd et T1/2 mais également lorsqu’il convient de vérifier par exemple qu’un HAP ou un COHV est soumis à l’effet de la sorption sur la matière organique ou  biodégradable dans des conditions données.

A consulter également sur l'aspect modélisation :

Une plateforme de modélisation et de simulation nommée MODUL'ERS a été créée par l'INERIS. Cet outil permet d'estimer les concentrations dans les milieux, les niveaux d’exposition et les niveaux de risque en fonction du temps à partir des équations décrites dans le manuel intitulé « Jeux d’équations pour la modélisation des expositions liées à la contamination d’un sol ou aux émissions d’une installation industrielle ». Il porte sur différents milieux dont le milieu eau souterraine (sans être un modèle numérique).