Membrane Interface Probe (MIP) - ETS

L’état a engagé une démarche systématique pour vérifier la qualité des sols dans les établissements accueillant des enfants et des adolescents construits sur ou à proximité d’anciens sites industriels. 

Dans ce cadre, les diagnostics menés au sein d’un établissement scolaire ont montré une pollution par les solvants chlorés au droit de l’établissement et une dégradation de la qualité de l’air de plusieurs salles de classe. Le maître d’ouvrage de l’établissement a fait installer une ventilation double flux permettant de restaurer la qualité de l’air de ces dernières.

Le ministère en charge de l’environnement et la préfecture ont chargé l’ADEME de déterminer l’origine de la pollution et son étendue et de mener un plan de gestion. L’établissement est situé en centre-ville et entouré de nombreuses habitations et voiries.

Etapes et études préalables / Autorisations administratives préalables :

• Début 2017 : Synthèse des études historiques et documentaires réalisés précédemment et complément d’étude historique (A110)¹, début 2017.
• Mi- 2017 : Diagnostic de levée de doutes dans le cadre de la démarche ETS sur les milieux gaz des sols (A230) et air ambiant (A240) et interprétation des résultats (A270), printemps 2017.
• Septembre 2017 : Elaboration du programme d’investigation des milieux et 1ère campagne de prélèvement sur les milieux eaux souterraines (A210), eaux du robinet (A220), sols (A200), gaz des sols, air ambiant, air des canalisations (A230 et A240) et interprétation des résultats (A270), septembre 2017.
• Début 218 : 2^ème campagne d’investigation sur les mêmes milieux que la 1^ère campagne ainsi que quelques investigations hors site (A200, A210, A220, A230, A240 et A270), début 2018.
• Mi-2023 : Diagnostic hors site et au droit de l’établissement scolaire : investigations MIP (Membrane Interface Probe), sondages de sols (A200), eaux souterraines (A210), gaz des sols (A230), air ambiant (A240) et interprétation des résultats (A270), avril-juillet 2023.

¹ Référentiel de certification de service des prestataires dans le domaine des sites et sols pollués dite « certification LNE SSP »

Géologie et vulnérabilité des milieux :

Au droit du site les sols sont constitués de remblais sablo-limoneux à limoneux sur une épaisseur d’1 m puis, sur 5 m d’épaisseur, de limons et d’un socle schisteux altéré en niveau supérieur.

Une nappe est présente à environ 2,5 m dans les altérations. Elle est orientée « Est-Ouest » avec un fort gradient hydraulique au droit de l’établissement scolaire (10%).

Matrices concernées et gammes de concentration : 

• Principales concentrations mesurées :
  - dans les eaux souterraines (COHV entre 10 et 60 mg/L),
  - dans les gaz de sol (COHV entre 20 mg/m³ et 280 mg/m³),
  - dans les sols (COHV entre 200 mg/kg et 400 mg/kg) pour les concentrations les plus élevées (zone source probable).
• Zone concernée : ☐Zone non saturée (ZNS) ✅Zone saturée (ZS)
• Profondeur investiguée : entre 1,5 m et 10,0 m
• Surface du site étudié : 22 650 m² 

Bilan du diagnostic :

• Budget cumulé (diagnostic complet) : 191 000 € TTC
• Durée cumulée : > 2 ans

Principales conclusions des investigations sur le site :

Les campagnes de mesures réalisées sur site et hors site permettent d’avoir un faisceau d’indices pour expliquer les constats observés aujourd’hui sur l’établissement scolaire. Les concentrations confirment la présence d’une pollution « hors site » probablement à l’origine des impacts constatés dans l’établissement scolaire. Diverses hypothèses peuvent être avancées au vu des données connues :

• Une source en COHV est encore présente en zone « hors site », mais n’a pas précisément été recoupée par les premières investigations réalisées. Cette source hypothétique non identifiée directement à ce stade (au droit de laquelle les concentrations en COHV seraient plus importantes que celle déjà mesurées) serait à l’origine d’un panache de pollution en nappe (COHV dissous) et dans les gaz du sol qui migrerait jusqu’au lycée.
• L’impact en COHV sur l’établissement serait issu d’un ancien transfert de pollution sous forme de phase organique en provenance du « hors site », au sein des fractures du socle jusqu’au droit de l’établissement scolaire. Ces transferts constitueraient encore aujourd’hui des « poches » plus ou moins isolées de polluants piégés dans le réseau de fractures.

Objectifs :

La technique Membrane Interface Probe (MIP) a été retenue pour caractériser la pollution présente sur le site.

☐ Technique innovante

✅ Mesure in situ

☐ Prélèvements 

☐ Mesure sur échantillons sur site

L’objectif du MIP (Membrane Interface Probe) était de mesurer in situ les pollutions volatiles des sols selon différents profils verticaux pour trouver la ou les sources de pollution, en faire une représentation spatiale (mesures semi-quantitatives) et aider à positionner les ouvrages de type piézomètres et piézairs, voire les sondages de sol.

L'objectif a été : ☐ largement atteint  ✅ atteint  ☐ non atteint

Dimensionnement et résultats :

Une campagne MIP a été menée sur une base de 18 sondages de 4 m à 10 m de profondeur en zone hors site (suspicion de source). Voir les figures 1.a à 1.d ci-dessous.

Les sondages MIP ont permis d’identifier des points anomaliques de pollution aux COHV en zone « hors site » avec une présence de pollution en profondeur dans les sols et sous les eaux souterraines. Ces signaux ont permis de positionner des sondages de sols (concentrations COHV dans les sols entre 400 et 720 mg/kg MS), des piézairs (COHV : entre 20 et 440 mg/m³) et des piézomètres (COHV entre 20 et 60 mg/l).

Aléas rencontrés, maîtrise des nuisances et optimisation :

Il peut être utile de vérifier régulièrement la calibration de la sonde entre les différents profils de sol avec une solution de type étalon (dans le cas présent, tests menés avec le TCE pour vérifier les niveaux de réponse de la sonde).

Bilan de la caractérisation MIP :

• Budget cumulé  : 18 800 € TTC

• Durée cumulée  : 2 semaines pour une campagne comprenant la préparation et l'intervention sur le terrain. 

   

Principales conclusions des investigations MIP :

L’approche de MIP s’est avérée très intéressante dans une approche de pré-diagnostic pour collecter de premières informations de manière simple (sans forage ni sondage) et ainsi avoir de premières orientations pour implanter les piézairs, les piézomètres et les sondages de sol.

ssp-InfoTerre : 

• Fiches Techniques Innovantes et Eprouvées - Sonde à interface membranaire - MIP (via ssp-InfoTerre.fr)