Drolet, Clément
(1987).
Application de la modélisation mathématique au problème de contamination des eaux souterraines due à l'épandage de résidus huileux sur le sol.
Mémoire.
Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 132 p.
Résumé
Le but de la présente étude est de démontrer l'applicabilité de la
modélisation mathématique à un cas québécois de risque de contamination des
eaux souterraines dû à l'épandage de résidus huileux sur le sol.
Ce type d'épandage a été considéré dans la présente étude parce qu'il
constitue une pratique de plus en plus souvent proposée par les entreprises
pétrolières, aux autorités du ministère de l'Environnement pour traiter et
disposer de cette catégorie de déchets industriels.
D'autre part, c'est le modèle "Pesticide Root Zone Model" (PRZM) qui
a été choisi pour effectuer les simulations parce qu'il a été conçu dans le but
d'évaluer des cas de migration de contaminants vers les eaux souterraines pour
des situations présentant plusieurs analogies avec les épandages de résidus
huileux. De plus, ce modèle est relativement simple d'utilisation et
représente un outil de gestion qui pourrait être avantageusement exploité par
les milieux gouvernementaux.
Les diverses simulations effectuées dans la présente étude concernent
la migration verticale de trois hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP);
le benzo(a)pyrène, le phénanthrène et le pyrène, à travers un till argileux.
De plus, les valeurs des paramètres hydrologiques ont été choisies afin de
représenter le mieux possible les conditions prévalantes dans la région de
Montréal, où se trouvent les entreprises pétrolières susceptibles de pratiquer
l'épandage de résidus huileux sur le sol, comme moyen de traitement et de
disposition de leurs déchets industriels.
Les différentes simulations effectuées ont permis de déterminer la
profondeur de migration des contaminants étudiés et le degré d'accumulation de
ceux-ci dans le milieu souterrain. De plus l'influence du taux de dégradation
des contaminants, de la granulométrie du sol et du contenu en matière organique
du sol sur le destin des contaminants ont été évalués.
Les principales conclusions de la présente étude sont à l'effet que:
1) Bien que le phénanthrène soit le plus mobile des trois contaminants
étudiés, il ne migre pas, tant dans la phase adsorbé au sol que dans
la phase dissoute, à plus de 50 cm de profondeur en concentration
supérieure à la limite de détection.
2) Les trois HAP étudiés se retrouvent principalement dans la phase
adsorbé au sol et très peu dans la phase dissoute.
3) Le taux de dégradation des contaminants a une très grande influence
sur la persistance de ceux-ci dans le milieu souterrain. Le
benzo(a)pyrène qui a un taux de dégradation très élevé ne s'accumule
pas dans le sol ou dans l'eau de la zone vadose, même pour une
période de plusieurs années d'épandages. Par ailleurs, le
phénanthrène qui a un faible taux de dégradation, s'accumule dans le
sol, au cours des deux premières années d'épandage.
4) La granulométrie du sol n'a qu'une faible influence sur les
concentrations calculées de HAP dans les phases dissoutes et adsorbés
au sol.
5) Lorsque le contenu en matière organique du sol est élevé, les HAP
sont davantage concentrés dans la phase adsorbée au sol et ils
migrent moins en profondeur.
Mentionnons également que, par la multitude de cas théoriques pouvant
être l'objet de simulations telles que celles incluses à la présente étude, il
a été démontré que la modélisation mathématique constitue un outil pouvant
aider les gestionnaires à déterminer les conditions optimales minimisant la
migration de contaminants dans le sol suite à des épandages de résidus
huileux.
Enfin, dans le but d'amélioration la justesse ou la représentativité
des prédictions des modèles mathématiques appliqués à des cas d'épandage de
résidus huileux sur le sol, il est recommandé de favoriser la recherche dans
les domaines concernant: 1) la détermination des coefficients de partition des
contaminants entre les phases huile, eau et sol; 2) la détermination du taux de
dégradation des contaminants organiques mentionnés au tableau 1.2, dans les
phases huile, eau et sol; et 3) la détermination de l'importance de la
compétition entre divers contaminants pour les sites d'adsorption et
modélisation mathématique de cette compétition.
Type de document: |
Thèse
Mémoire
|
Directeur de mémoire/thèse: |
Villeneuve, Jean-Pierre |
Mots-clés libres: |
modèle mathématique; modèle PRZM ; contamination; eau souterraine; épandage; résidus huileux; pesticide;
aquifère; dégradation; granulométrie; HAP; Montréal; benzo(a)pyrène ; phénanthrène; pyrène; sol; vadose
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Centre: |
Centre Eau Terre Environnement |
Date de dépôt: |
01 oct. 2013 19:43 |
Dernière modification: |
17 nov. 2015 19:09 |
URI: |
http://espace.inrs.ca/id/eprint/1495 |
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