Monitoring continu de site pollué : mise au point d'une méthodologie de contrôle en continu d'un site pollué en phase de surveillance ou de dé pollution - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2004

Contaminated Site MonitoringIntegrated real-time supervision for old coking-plant site

Monitoring continu de site pollué : mise au point d'une méthodologie de contrôle en continu d'un site pollué en phase de surveillance ou de dé pollution

Résumé

The purpose of the Contaminated Site Monitoring (CSM) is to develop a real time management methodology for PAH (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) contaminated aquifer resulting from the coal activity. For the full-scale experimentation, an old coking plant site has been was instrumented (sensors, analysers, datalogger, programmable logic controller, etc.) in June 2000. Its follow-up currently continues with remote supervision, via telecom connection.It is the first time that a CSM is installed for a real time supervision of the natural evolution of PAH pollution in the soil. Because of low propagation velocities, one is generally satisfied with selective investigations, in fact incomplete and non-representative of the real. On the other hand, Environmental Monitoring is wildely used for many applications with faster evolution (free water & atmospheric pollution).CSM allows the estimation of the natural biodegradation activity deduced from measurements of biogaz in unsaturated area. A strong activity has been observed in hot period (consumption of oxygen and emission of carbon dioxide) and a low one in winter. For the daily rate PAH analysis of aquifer water, a field UV-fluorometer is used. Calibrated every 15 days with naphthalene (the most soluble PAH), the water fluorescence is equivalent to a concentration of naphthalene but a post-treatment of data is necessary in order to correct the drift of the analyser between calibrations.Subsequently the measured & treated data are restituted/exploited on a numerical support carried out by an interconnection between a GIS (Geographic Information System), a Database and a mass transport model (finite element package Feflow ♭). The methodology tends to be integrated within a convivial and ergonomic restitution of the whole results on a unique support for decision making support. The polluted site managers can thus visualise any aspect of the information and identify the relevant indicators, which can then be compared with weather data and/or complementary simulation results of diffuse pollution plume at different time scale.
Le Monitoring Continu de Site Pollué (MCSP), développé au cours de ce travail, a pour but la mise au point d'un outil de gestion en temps réel et à distance de l'évolution d'une pollution HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) dans un aquifère superficiel issu de l'activité charbonnière. Pour l'expérimentation en vraie grandeur, une ancienne friche de cokerie a été instrumentée (capteurs, analyseurs, central d'acquisition, automate, etc..) en juin 2000. Son suivi est assuré par un pilotage à distance via une connexion télécom.Le Monitoring Continu de Site Pollué est une nécessité pour le contrôle de l'évolution des pollutions et donc des risques induits sur l'homme et l'environnement. En raison des faibles vitesses de propagation d'une contamination aux HAP, on se satisfaisait généralement d'investigations ponctuelles en fait incomplètes et non représentatives de la réalité et masquant certains aspects particulièrement intéressants comme l'activité de biodégradation. Le suivi continu en temps réel de l'évolution naturelle d'une pollution HAP dans l'aquifère superficiel ou les sols avec une confrontation avec l'évolution des paramètres généraux (météo, pluies, etc..) n'a jamais été conduit.Ce MCSP expérimental permet de mettre en évidence des corrélations entre l'évolution de la pollution et les conditions météorologiques. Pour l'activité de biodégradation naturelle déduite des mesures de biogaz en zone non saturée, une forte activité a été observée les saisons chaudes (consommation d'oxygène et dégagement de dioxyde de carbone) et une nette diminution en hiver. Pour l'analyse quotidienne des HAP dans les eaux de l'aquifère, un fluorimètre UV de terrain est utilisé. Calibré avec du naphtalène (HAP le plus soluble), la fluorescence des eaux est donnée en æg/L équivalent naphtalène, mais nécessite un postraitement afin de corriger la dérive de l'analyseur entre deux calibrations. Par la suite, les données mesurées et traitées sont restituées et exploitées au moyen d'un outil intégré, constitué d'un SIG (Système d'Information Géographique), interconnecté à une base de données et à un modèle de transport de polluant. Les résultats sont présentés sur un synoptique convivial et ergonomique servant de support d'aide à la décision. Les gestionnaires de sites pollués peuvent ainsi visualiser toutes les informations enregistrées sur l'évolution de la pollution et donc facilement identifier les indicateurs pertinents à confronter aux paramètres généraux (météo, etc..) ou aux différents scénarii de simulation de transport de polluants.
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Dates et versions

tel-00802997 , version 1 (20-03-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00802997 , version 1

Citer

Frédéric Portet. Monitoring continu de site pollué : mise au point d'une méthodologie de contrôle en continu d'un site pollué en phase de surveillance ou de dé pollution. Sciences de l'environnement. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne; INSA de Lyon, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00802997⟩
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