MACAOH
Modélisation, Atténuation, Caractérisation dans les Aquifères des Organo-Halogénés
Objectifs et contenu
L'ADEME a engagé en 2001 un important programme d'études et de recherches sur le comportement et le devenir des composés organo-chlorés aliphatiques dans les aquifères. Dénommé MACAOH, ce programme a été réalisé par un groupement composé de BURGEAP et de trois organismes de recherche (IFP, IMFS/IFARE, IMFT). Réalisé sur 5 ans, il est structuré en quatre thèmes :
Thème 1 - Etat des connaissances sur le devenir et le comportement des composés organo-chlorés aliphatiques dans les aquifères.
Thème 2 - Localisation et caractérisation des zones sources (zones d’aquifère comprenant de la phase organique mobile et/ou immobile). Ce thème est décliné sous forme d’expérimentations en colonne de laboratoire, de travaux sur le bassin expérimental SCERES (dimensions 25 x 12 x 3 m) et sur deux sites industriels (alluvions sablo-graveleuses et alluvions limono-argileuses). Différentes méthodologies ont été mises en œuvre : échantillonnage de sols multi-niveaux, échantillonnage d’eau multi-niveaux, utilisation de traceurs à solubilité partagée phase organique/eau.
Thème 3 - Atténuation naturelle : mise en évidence et quantification des différents mécanismes d'atténuation des zones sources et des panaches (composés dissous et composés gazeux), avec un accent particulier porté sur les mécanismes de biodégradation. Comme pour le thème 2, des expérimentations ont été menées à 3 échelles, avec estimation des mécanismes de transfert entre phases (dissolution, volatilisation, sorption), des mécanismes de biodégradation (évaluation des protocoles existants, microcosmes, identification de bactéries par PCR) et une approche par bilan de masse.
Thème 4 - Modélisation : prédiction du devenir des composés organo-chlorés aliphatiques à l’aide d’outils de calcul. Les travaux comprennent une analyse critique des différentes approches et outils de calcul (pour l’essentiel des codes numériques mais également quelques solutions analytiques), l’élaboration d’une typologie des situations à modéliser avec définition des fonctionnalités et des données nécessaires, des tests de performance des outils de calcul dans le cadre d'un programme d'inter-comparaison associant les partenaires de MACAOH et 8 équipes de modélisateurs provenant d’organismes publics et privés (Bonnard & Gardel, CC BLONDEL, EGID, FSS International, EXCIPE France, HYDROEXPERT, SITA Remediation, TAUW Environnement).
Les objectifs visés étaient, d’une part, de contribuer à combler les lacunes en matière de compréhension et de connaissances appliquées et, d’autre part, d’élaborer trois guides méthodologiques.
Début/fin projet : 10/2001 - 09/2006
Documentation
Guides méthodologiques
Caractérisation dans les aquifères d’une zone source constituée d’organo-chlorés aliphatiques, Guide méthodologique ADEME, Programme R&D MACAOH (Modélisation, Atténuation, Caractérisation dans les Aquifères des Organo-Halogénés), Côme J.M., Ropars M., Kaskassian S., Razakarisoa O., Quintard M., Schäfer G., Haeseler F., 2006, 145 p.
Atténuation naturelle des composés organo-chlorés aliphatiques dans les aquifères, Guide méthodologique ADEME, Programme R&D MACAOH (Modélisation, Atténuation, Caractérisation dans les Aquifères des Organo-Halogénés), Côme J.M., Kaskassian S., Ropars M., Quintard M., Vogel T., Razakarisoa O., Nex F., Schäfer G., Haeseler F., 2006, 216 p.
Modélisation du devenir des composés organo-chlorés aliphatiques dans les aquifères, Guide méthodologique ADEME, Programme R&D MACAOH (Modélisation, Atténuation, Caractérisation dans les Aquifères des Organo-Halogénés), Côme J.M., Quintard M., Schäfer G., Mosé R., Delaplace P., Haeseler F., 2006, 182 p.
Rapports de rendu de travaux
Caractérisation de la zone source et transfert de la pollution - Expérimentations menées en laboratoire et sur le site contrôlé SCERES à Strasbourg. Rapport final ADEME, Volume I, Programme R&D MACAOH (Modélisation, Atténuation, Caractérisation dans les Aquifères des Organo-Halogénés), Razakarisoa O., Schäfer G., Ropars M., Côme J.M., Quintard M., 2006, 262 p.
Modélisation du devenir des composés organo-chlorés aliphatiques dans les aquifères : situations à modéliser, analyse critique des outils de calcul disponibles, programme d’inter-comparaison. Rapport final ADEME, Volume II, Programme R&D MACAOH (Modélisation, Atténuation, Caractérisation dans les Aquifères des Organo-Halogénés), Quintard M., Schäfer G., Côme J.M., Mosé R., Kaskassian S., Delaplace P., Nex. F., Haeseler F., 2006, 144 p.
Publications scientifiques, techniques et colloques
CÔME J.M., KASKASSIAN S. RAZARARISOA O., ROPARS M., QUINTARD M., MOUTON C., 2007. MACAOH protocol for characterizing natural attenuation processes within DNAPL source zones, DECHEMA 2007 (19-21/11), 3rd European Conference on Natural Attenuation and In-Situ Remediation, Frankfurt am Main (Allemagne).
KASKASSIAN S., RAZARARISOA O., CÔME J.M., ROPARS M., QUINTARD M., MOUTON C., 2007. Soil and Groundwater Multi-level Sampling Strategy for a better Characterization of DNAPL Source Zones, ECOR-4 (4th European Conference on Oxidation and Reduction Technologies for In-Situ Treatment of Soil and Groundwater) and EC-DNAPL-2 (2nd European Conference on DNAPL Characterization and Remediation), 2007 (16-18/10) Amsterdam (Pays-Bas).
CÔME J.M., KASKASSIAN S., 2007. Localisation et caractérisation d’une zone source : Problématiques et Enjeux, Méthodologies (programme R&D MACAOH), Colloque ADEME 2007 (30-31/05) « Sites pollués : quelles avancées autour de l’atténuation naturelle ? », Bordeaux (France).
NEX F., SCHÄFER G., CÔME J.M., VOGEL T.M., 2006. Une approche innovante pour modéliser la biodégradation des composés organochlorés volatils en aquifères poreux, C.R. Académie des Sciences, Géoscience, 338, 297-306.
RAZAKARISOA O., DRIDI L., POLLET I., SCHAFER G., CÔME J.M., MOUTON C., QUINTARD M., ROPARS M., 2005. Large-scale controlled experiment to the characterization of TCE source zone in alluvial aquifer. ConSoil 2005 (3 -7/10), Bordeaux (France), 10 p.
KASKASSIAN S., CÔME J.M., MOUTON C., NEX F., QUINTARD M., RAZAKARISOA O., ROPARS M., SCHÄFER G., 2005. Continuous soil core collection and groundwater sampling for a better characterization of DNAPL contaminated zones in aquifers, ConSoil 2005 (3 -7/10), Bordeaux (France), 10 p.
QUINTARD M., CÔME J.M., DELAPLACE P., KASKASSIAN S., MOSÉ R., MOUTON C., NEX F., SCHÄFER G., 2005. Tests cases for the assessment of chlorinated solvent fate in groundwater systems. ConSoil 2005 (3 -7/10), Bordeaux (France), 10 p.
NEX F., 2004. Modélisation numérique de la biodégradation des composés organo-chlorés dans les aquifères fondée sur des expérimentations in situ - Le cas des chloroéthènes. Thèse de doctorat de l’Université Louis Pasteur, Strasbourg, 214 p.
NEX F., SCHÄFER G., CÔME J.-M., VOGEL T. M., 2004. A novel approach for modeling the biodegradation of chlorinated solvents. Proceedings of the fourth international conference on the remediation of chlorinated and recalcitrant compounds, 24-27 May 2004, Monterey, California.
Co-financeur
