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Contribution à l'étude de la pollution par micropolluants (Atrazine, Benzène) de la nappe de la craie dans le Nord de la France – Risque de pollution des captages d'eau potable d'Etaples et de Blendecques (Pas-de-Calais)

type de publication      thèse de doctorat
date de publication 21-12-2006
auteur(s) El Naghi Fadi
jury Isam Shahrour;Henri Maillot;Agnès Laboudigue;Erick Carlier;Sabine Bastin-Lacherez;Daniel Bernard
école Université de Lille 1
  
résumé En France, les concentrations en Atrazine, herbicide azoté interdit depuis 2003, ainsi que celles de ses molécules filles, présentent un risque de dépassement du seuil de potabilité des eaux. Ce dernier a été fixé à 0.1 µgL-1 pour les molécules mesurées seules et 0.5µgL-1 en association avec les autres pesticides. Le risque lié à ces molécules qui peuvent être d’origine agricole et/ou urbaine, est du aux manques des données expérimentales, de maîtrise des mécanismes de migration et de transformations de ces molécules dans le sol. Les recherches réalisées dans ce travail nous ont permis de répondre à plusieurs points sur: • les phénomènes les plus importants, marquants le comportement de l’Atrazine et de ses molécules filles dans le sol ; • les limites des modèles existants pour la modélisation de l’Atrazine, et les difficultés affrontées quant à la mise en place de modélisation de ce type de molécules ; • la vitesse de migration de cette molécule dans la zone non saturée; • la mise en évidence par voie numérique de certaines notions qui ont permis de représenter un premier bilan approximatif de l’état des lieux de la contamination en Atrazine d’un site par simulation ; • la préparation de la base d’un nouveau module en cours de développement prévue pour modéliser l’Atrazine dans l’outil WATERMODEL. Dans un premier temps, une bibliographie détaillée a été réalisée sur ces molécules, leurs comportements dans le sol et le sous-sol, et les phénomènes entrant en jeu dans leurs transformations. On a procédé ensuite à la mise en évidence de l’adsorption de cette molécule par la matière organique dans les premières dizaines de centimètres du sol en utilisant les outils PESTIFLUX et PESTAN. Dans le but de répondre aux contradictions des résultats obtenus, notamment la persistance de cette molécule dans la nappe 3 ans après l’interdiction de son utilisation en France dans le bassin versant d’Etaples, on a réalisé un modèle à base du Réseau de Neurones Artificielles qui montre l’existence d’un milieu fissuré expliquant la migration rapide de cette molécule vers la nappe. A partir des résultats précédents et les caractéristiques du site d’Etaples qui présente une contamination en Atrazine par utilisation plutôt urbaine qu’agricole, on a estimé les quantités probablement utilisées en se basant sur l’avis des experts ainsi que sur la bibliographie. Un modèle du bassin versant d’Etaples a ainsi été créé. En raison des limites du logiciel MODFLOW qui ne traite pas des problèmes de migration des pesticides, une approche inverse des phénomènes a été utilisée. Il parait de cette recherche que les modèles hydrodynamiques de nappe sont insuffisants pour simuler correctement le comportement de l’Atrazine dans son cheminement du sol vers la nappe, puis au sein de la nappe. Par approches numériques mettant en jeu une modélisation par Réseau de Neurones Artificielles (RNA) puis par correction graphique des résultats, on a pu mettre en évidence le phénomène de dégradation d’une grande partie de l’Atrazine épandue, puis l’entraînement par lessivage en des points singuliers d’infiltration. La migration est donc rapide par cheminement dans le réseau de fissures de la craie à l’occasion de saturation temporaire de celui-ci. D’autre part, une étude de vulnérabilité de la nappe de la craie du bassin versant de l’Aa (Audomarois) est proposée pour des pollutions ponctuelles par un micropolluant type hydrocarbure (le Benzène), dans le but d’aboutir à une optimisation de la protection des captages du SIDEN France et de la communauté d’agglomération de Saint-Omer à Blendecques.
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