Évaluation, à travers la conductivité électrique et les teneurs en éléments minéraux des eaux et des sols, de l’impact d’une ancienne décharge municipale d’ordures ménagères sur une zone humide (Tourbière)

Evaluation, through the measurements of electric conductivity and mineral compound contents in waters and soils, of the impact of an old municipal landfill on a wetland (peat bog)

Université; de Limoges, Groupement de Recherche Eau Sol Environnement (GRESE, EA 4330), 123 Av. Albert Thomas, 87060 Limoges, France

^* Auteur de correspondance: gilles.guibaud@unilim.fr

Reçu : 10 Juillet 2013
Accepté : 29 Septembre 2013

Résumé

La France comporte de nombreuses décharges communales abandonnées en milieu rural. Devant l’attente des habitants, les enjeux touristiques, ou encore la préservation des milieux naturels, les collectivités souhaitent souvent connaître l’impact des anciennes décharges communales sur le milieu naturel, et ce malgré leurs faibles moyens financiers. Dans le cas où ces décharges ont été implantées en bordure d’une zone humide, ce travail présente l’intérêt des mesures de conductivité électrique pour évaluer, dans une première approche, l’étendue de la diffusion du panache de pollution. Cette méthodologie permet alors de positionner les points d’échantillonnage pour l’analyse des eaux et des sols d’une manière optimale à la fois pour la réduction des coûts et la qualité du diagnostic.

L’exemple donné ici concerne une ancienne décharge municipale à ciel ouvert et sans aménagement. Elle est positionnée en bordure d’une tourbière (superficie 0,16 km²) d’intérêt patrimonial important et située sur une commune de moins de 200 habitants. Il a été évalué que 1,61 × 10⁶ kg de déchets ménagers avaient été déposés entre le milieu des années 1960 et 2003, le massif représentant actuellement un volume d’environ 30 000 m³.

La conductivité électrique mesurée dans les eaux des sols hydromorphes de la zone humide décroît de la base du massif de déchets vers le talweg de la zone humide. La superficie de la zone humide impactée est ainsi estimée à 10 200 m². Les analyses montrent un enrichissement en certains éléments minéraux des sols et des eaux à la base de la décharge. L’augmentation de la conductivité électrique des eaux est en partie due à un enrichissement en Ca²⁺ et SO₄^2–, vraisemblablement issus de la lixiviation de gravats à base de plâtre déposés ces dernières années malgré la fermeture de la décharge. On notera aussi que les eaux et les sols impactés sont enrichis en éléments particuliers (comme le Ba, Cs, Ga, Rb, Sb, Sr, U) liés à une mobilité accrue des éléments du fond pédo-géochimique due aux changements de pH et de teneur en matière organique. L’analyse en composantes principales des données ainsi que le calcul de ratios ioniques permet d’attribuer la diminution des teneurs en éléments dans les eaux de la tourbière (i) au phénomène de dilution ou (ii) à des associations avec certaines phases solides comme les oxydes et hydroxydes.

Abstract

Numerous abandoned municipal landfills are located in France in rural areas. Local governments, facing the risk to resident health, touristic activities and environmental preservation, want to know the impact of old municipal landfills on the surrounding natural environments, in spite of low financial means. This work presents the interest of measuring water electric conductivity to determine the extent of the pollution plume, in case the landfill is located in the vicinity of a wetland. This strategy allows positioning sampling points in an optimal way for both the accuracy of water and soil analysis and the reduction of diagnostic costs.

The present study focuses on an old and unlined municipal landfill which is located on the edge of a peat-bog of environmental interest (0.16 km²) and on the territory of a rural municipality (less than 200 inhabitants). From the middle of the 1960’s to 2003, an overall estimated load of 1.61×10⁶ kg of household wastes has been deposited, for an approximate volume of 30 000 m³ at present time.

The water electric conductivity has been measured in hydromorphic soils from the wetland and exhibited a decreasing trend from the basis of the waste pill to the wetland thalweg. The wetland area impacted by the landfill leachates has been estimated to 10 200 m². An enrichment in mineral elements has been observed in soils and waters at the basis of the landfill. The increase of the water electric conductivity is partly due to an enrichment in Ca²⁺ and SO₄^2–, probably originating from the leachates of plaster-made construction wastes, that were deposited in the past several years despite the landfill closure. An enrichment in particular elements (such as Ba, Cs, Ga, Rb, Sb, Sr, U) has been noticed in impacted soils and waters and can be attributed to an increased mobility of the elements from the natural pedo-geochemical background due to changes in pH or organic matter content. The principal component analysis of data and the calculation of specific ionic ratios have been useful to assign the decrease of dissolved elements in the peat bog water to (i) dilution effects or (ii) an association to some solid phases such as oxides or hydroxides.