La contamination des eaux souterraines par les hydrocarbures constitue l'une des principales causes de pollution des nappes en France. Sites pétroliers, stations-service, dépôts de carburant, accidents de transport, industries chimiques : les sources de contamination sont nombreuses et leurs impacts sur la qualité des aquifères peuvent persister pendant des décennies.

Familles d'hydrocarbures contaminant les eaux

  • BTEX (Benzène, Toluène, Éthylbenzène, Xylènes) : hydrocarbures aromatiques monocycliques, solubles dans l'eau, très mobiles dans les aquifères. Le benzène est classé cancérogène certain ; sa valeur limite dans l'eau potable est de 1 µg/L.
  • HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) : peu solubles mais fortement adsorbés sur les particules de sol. Toxiques et cancérogènes. Norme eau potable : somme HAP ≤ 0,1 µg/L.
  • Hydrocarbures aliphatiques (C5–C40) : carburants diesel, kérosène, huiles minérales. Moins solubles que les BTEX, ils forment souvent une phase distincte flottante (LNAPL - Light Non-Aqueous Phase Liquid) à la surface de la nappe.
  • Chlorés (TCE, PCE, DCE) : solvants chlorés industriels. Plus denses que l'eau (DNAPL), ils migrent vers la base de l'aquifère.

Diagnostic d'une contamination hydrocarbures

Le diagnostic passe par :

1. Analyse chimique de l'eau souterraine (BTEX, HAP, TPH, chlorés)

2. Mesure du flottant pétrolier par sondage dans les piézomètres

3. Cartographie de panache par réseau piézométrique

4. Interprétation hydrogéologique : direction d'écoulement, vitesse de migration du panache

Technologies de traitement

Charbon actif granulaire (CAG)

Adsorption des BTEX, HAP et composés organiques sur charbon actif. Très efficace (> 99% pour le benzène). Durée de vie du charbon variable selon les concentrations (6 à 24 mois). Solution de référence pour les petits débits (< 20 m³/h).

Stripping à l'air (air stripping)

Les composés volatils (BTEX, chlorés) sont transférés de la phase aqueuse à la phase gazeuse par barbotage d'air. L'air chargé est ensuite traité (charbon actif, oxydation thermique). Efficace pour les fortes concentrations en BTEX (> 1 mg/L).

Bioremédiation in situ

Stimulation des bactéries dégradantes naturellement présentes dans l'aquifère par injection d'oxygène ou de nutriments. Processus lent mais peu coûteux et non intrusif, adapté aux faibles concentrations résiduelles.

Pompage-traitement (pump and treat)

Extraction de l'eau contaminée, traitement en surface (stripping + CAG ou OI), réinjection ou rejet après contrôle. Méthode classique mais parfois peu efficace sur les lentilles de LNAPL.