jeudi 9 novembre 2017

Casse-tête sédimentaire

Le territoire français compte 525 000 km de cours d'eau, qui transportent chaque année, en moyenne 6 millions de m3 de sédiments. Leur dépôt sur le fond provoque l'envasement de ces cours d'eau, des canaux, et des plans d'eau. Ce phénomène naturel est accentué par une topographie plane, de faibles débits, les processus d'érosion, ainsi que par les rejets industriels et urbains. Il est à l’origine de problématiques diverses, parmi lesquelles : gêne à la navigation, amplification des inondations, prolifération d’algues, baisse de la qualité de l’eau, perte de biodiversité, nuisances olfactives et visuelles…. D’où l’importance d’effectuer des opérations de curage, afin d’entretenir ou de restaurer le milieu.


UN PEU DE GEOLOGIE
Qu’il soit marin, estuarien, de canaux ou de cours d’eau, le sédiment est un matériau issu de l'érosion, transporté et déposé par le cours d'eau, et n'ayant pas encore subi de transformation diagénétique (passage à une roche sédimentaire par compression des sédiments, accompagnée d'une évacuation de l'eau et de la pression). Il s’agit donc de la matière qui, après avoir été en suspension dans un liquide, termine au fond en raison de sa plus grande gravité. Les sédiments sont constitués d’une part amorphe ou cristalline, composée d’argiles, d’hydroxyles et d’oxydes métalliques (principalement du fer et de l’aluminium), de quartz (silice), de carbonates, ... et des matières organiques animales et végétales en cours de dégradation. Ils se propagent dans l’environnement avec les mouvements des masses d’eaux marines et continentales et se déposent sur le fond, en fonction de leur granulométrie et de la vitesse d’écoulement du courant. Ce comportement des particules est illustré par le diagramme de Hjulström. Le dépôt se fait donc essentiellement au sein des canaux et des zones de décharges (estuaires, ...), lorsque la vitesse d’écoulement est plus faible.  





Dépôt meuble laissé par les eaux, le sédiment peut donc être, selon son origine : marin (1) , estuarien, portuaire, fluvial, lacustre, ou encore lagunaire. De par ces provenances différentes, on distingue ainsi les sédiments marins et estuariens des sédiments de canaux ou de cours d’eaux. Qu’elles soient maritimes ou fluviales, les opérations de dragages (2)  menées dans un but d'entretien ou de travaux d'aménagement, relèvent de la règlementation relative à la protection de l’eau et des milieux aquatiques (loi du 30 décembre 2006). À ce titre, elles sont soumises à autorisation ou déclaration au titre de l'article L.214-1 et suivants du Code de l'environnement. Le texte de référence est la circulaire du 4 juillet 2008, qui vient préciser les notions de curage et dragage (et donc de gestion des sédiments), et définit entre autre le droit applicable aux techniques de remise en suspension et/ou d’immersion.



Cette loi précise par exemple que des opérations de dragage régulier doivent être effectuées selon les modalités prévues pour les opérations groupées dans le cadre de l’entretien des voies navigables. Ces opérations doivent faire l'objet d'un plan de gestion pluriannuel à l’échelle d’une Unité Hydrographique Cohérente (UHC, Code environnement, art. L.215-15). L’arrêté du 30/05/2008 est le texte de référence pour l’élaboration de ce plan de gestion. Il définit le curage d’entretien d’un cours d’eau et fournit les prescriptions en matière de contenu du dossier de programmation soumis à la procédure d’approbation. Depuis le 1er janvier 2012, tous les travaux de dragage d'entretien des cours d’eau ou canaux doivent relever d'un plan pluriannuel d'entretien des cours d'eau ou canaux approuvé (Rubrique 3.2.1.0).


ETAT DES LIEUX
Les volumes dragués en France représentent chaque année environ 50 millions de m3, dont 90 % concernent les dragages maritimes des ports estuariens. Les techniques de remise en suspension et/ou d’immersion, sont les plus couramment utilisées compte tenu des volumes en cause et dans ce cas, le cadre réglementaire existant est sans ambiguïté :les articles L. 214-1 à L. 214-6 du code de l’environnement soumettent ces opérations à autorisation ou à déclaration. Différents critères permettent de préciser si ces opérations sont soumises à autorisation ou déclaration, tels que les volumes, qui diffèrent suivant les façades maritimes, la proximité d’une zone conchylicole ou de cultures marines, les niveaux de contamination (seuils S1 et R1, R2 en eau douce, N1 et N2 en milieu marin) fixés par un arrêté du 9 août 2006, le fait d’être en eaux marines (procédure d’immersion) ou en eaux de surface intérieures. Par ailleurs, lorsque le projet est de nature à affecter de façon notable un site Natura 2000 au sens de l’article L. 414-4, le document d’incidences « loi sur l’eau » comporte l’évaluation de ces incidences au regard des objectifs de conservation du site.





Dans d’autres cas, les techniques de remise en suspension et/ou d’immersion ne sont ni possibles, ni souhaitables, compte tenu de différents impératifs environnementaux (absence de courant dans les canaux ou colmatage des fonds par exemple) ou sanitaires qui doivent être pris en compte (protection de zones désignées pour la protection des espèces aquatiques importantes du point de vue économique) et une gestion à terre doit alors être envisagée (point 4 de la circulaire du 4/07/2008).
Le dragage des canaux, des fossés, des mares, des ports, des bassins de rétention d’eaux nécessite donc une caractérisation des sédiments pour mener à bien l’opération de dragage en elle-même ainsi que pour gérer la destination des sédiments : revalorisation, épandage, Centre d’Enfouissement Technique C.E.T… (relire l’AgroReporter du 15 mai 2014 : dragage, et après ?).

DEVENIR DES SEDIMENTS EXTRAITS
Le devenir des sédiments est soumis au même principe de hiérarchisation de la filière « déchets » : il faut, dans l’ordre, examiner les possibilités de réutilisation, recyclage, destruction ou traitement des constituants dangereux, d’évacuation à terre ou mer. L’immersion en mer doit être évitée si d’autres solutions sont préférables pour l’environnement. La circulaire « dragage » du 4/07/2008 propose en premier lieu la commercialisation ou la valorisation à terre des sédiments. Quelle que soit la référence réglementaire prise en compte (déchet ou dragage), l’objectif est de réduire au minimum le déchet dit « ultime » (destiné au stockage) donc de valoriser au maximum. Selon le décret du 18/4/2002 (n°2002-540) et au titre de la nomenclature européenne ICPE, complétée par le décret 2013-369 du 13/4/2010, les sédiments de dragage figurent comme « déchets » aux rubriques 17 05 05* (si le sédiment contient des substances dangereuses) ou 17 05 06 (dans le cas contraire).





Les sédiments constituent une matière première durable. Plusieurs programmes scientifiques ont prouvé la faisabilité de leur valorisation dans différentes filières économiques :
  • Fabrication de briques, ciments ou bétons,
  • Réalisation de chemins et de sous-couches routières
  • Aménagement paysager
  • Reconstitution de sols (valorisation agricole, réhabilitation de friches urbaines)
  • Restauration et stabilisation de berges par enrochement béton
  • Remblaiement
Cette valorisation dans des filières industrielles peut constituer une véritable opportunité économique pour le territoire, dans les secteurs de la chimie, de la construction, du BTP et de l’aménagement de la voie d’eau. Elle constituerait aussi un concours concret et vertueux des entreprises au développement durable du territoire, grâce à la mise en place de circuits d’économie circulaire, à l’amélioration des performances du transport fluvial, etc.





Les paramètres analytiques à réaliser, dans le cadre de la caractérisation du sédiment, sont propres au type de gestion envisagé. Par exemple, dans le cadre de l’arrêté du 9/08/2006, les analyses porteront essentiellement sur les métaux, les micropolluants organiques, les organoétains et les PCP, dans le sédiment brut. Dans le cadre d’un plan d’épandage, les analyses seront les mêmes que celles habituellement demandées sur les boues (valeur agronomique, ETM, MPO). Enfin, dans le cadre d’une mise en décharge ou d’une valorisation routière, les analyses porteront à la fois sur le sédiment brut (polluants organiques : BTEX, MPO, COT, hydrocarbures) et sur l’éluat (métaux, fluorures, chlorures, sulfates, COT, fraction soluble). Ainsi, selon la destination finale souhaitée, nous pouvons vous proposer le menu analytique adapté pour vos sédiments. AUREA est accrédité sur les sédiments (programme 156), pour les métaux et MPO notamment. N’hésitez pas à nous contacter.

Article rédigé par : Marie-Elisabeth DESPONTRéférente Technique Valorisation Organique et Environnement – Auréa AgroSciences

Contact : contact@aurea.eu

Pour aller plus loin : Les sédiments marins sont aussi de formidables témoins du climat passé : c’est pas sorcier !




(1) Le titre IV de la nomenclature (tableau de l'article R. 214-1 du code de l'Environnement) donne une définition du milieu marin. Celui-ci est constitué par :
• Les eaux des ports maritimes et des accès aux ports maritimes sauf celles qui sont à l’amont du front de salinité dans les estuaires de la Seine, de la Loire et de la Gironde,
• Les eaux côtières du rivage de la mer jusqu’à la limite extérieure de la mer territoriale,
• Les eaux de transition des cours d’eau à l’aval du front de salinité,
• Les eaux de transition des canaux et étangs littoraux salés ou saumâtres
(2) Le dragage est compris comme une opération d'une certaine envergure réalisée avec des outils lourds (pompe aspirante, drague, etc.). Il est utilisé dans le cadre des opérations de maintien du chenal de navigation des canaux et cours d'eau. Le curage est le terme le plus générique qui couvre tant des opérations de simple mobilisation de sédiments à très petite échelle sans sortie du lit mineur du cours d'eau que l'enlèvement des sédiments lié à une opération d'entretien de cours d'eau à grande échelle ou liée à des travaux ou à la création d'un ouvrage dans le lit mineur d'un cours d'eau et à l'entretien de cet ouvrage (curage des retenues de barrages par exemple). Il est communément utilisé dans le cadre de l'entretien ou de travaux en milieu fluvial (hors maintien des chenaux de navigation) - Réf. Circulaire du 4 juillet relative à la procédure concernant la gestion des sédiments lors de travaux ou d’opérations impliquant des dragages ou curages maritimes ou fluviaux.

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