Découverte de contaminants en émergence sur un site … · émergence sur un site arrivé en fin de mesures correctives ... • Formation, ... • L’examen quinquennal du site

Innova&on that Provides Sustainable Solu&ons to Complex Local Challenges, Worldwide

© 2016 CH2M

Découverte de contaminants en émergence sur un site arrivé en fin de mesures correctives

Nigel D. Tindall, G.P., CH2M

Courriel : [email protected]

Rose H. Forbes, I.P., Air Force Civil Engineer Center Courriel : [email protected]

William H. DiGuiseppi, G.P., CH2M Courriel : [email protected]

2 Innova&on that Provides Sustainable Solu&ons to Complex Local Challenges, Worldwide © 2016 CH2M

Aperçu de la présenta/on

• Contexte de l’installation Joint Base Cape Cod (JBCC) et modèle théorique du site

• Modèle théorique du panache des eaux souterraines d’Ashumet Valley

• Progrès des travaux d’assainissement et fermeture du site dans les délais établis

• Évaluation et découverte de contaminants en émergence

–  Composés perfluorés (PFC)

–  1,4-dioxane

• Répercussions des contaminants en émergence

• Défis


Contexte de l’installa/on Joint Base Cape Cod (JBCC) (Anciennement le Massachuse(s Military Reserva1on (MMR))

• Située sur la péninsule de Cape Cod, dans l’État du Massachussetts, environ 75 miles (120 km) au sud de la ville de Boston

• Une installation qui abrite plusieurs organisations

•  22 000 acres

• S’étend sur quatre villes de la péninsule de Cape Cod

• En usage depuis le début des années 1900

•  Formation, manœuvres, missions d’aéronefs militaires, entretien et soutien


Contexte de l’installa/on JBCC (suite) •  Rejets de matériaux dangereux dans l’environnement

– plusieurs panaches dans les eaux souterraines

•  Contamination d’un aquifère à source unique, utilisé comme source d’approvisionnement en eau potable

•  Site CERCLA Superfund (1989)

•  Surveillance par les organismes fédéraux et de l’État.

•  Le Air Force Civil Engineer Center (AFCEC) est chargé de l’assainissement de la partie sud de la base militaire.


Modèle théorique du site de l’installa/on JBCC •  Plus de 80 zones de source; la plupart sont fermées sans aucune

restriction

•  14 panaches en eaux souterraines (surtout du trichloroéthène (TCE), du tétrachloroéthène (PCE), du dibromure d’éthylène (DBE) et des carburants)

•  À l’intérieur et à l’extérieur de la base.

•  20 milliards de gallons contaminés

•  Grands panaches (des « miles » de long; > 100 pieds d’épaisseur)

•  Concentrations relativement faibles, mais des « points chauds » ont été relevés.

•  Aquifère sableux

•  Vitesse de migration de 1-2 pieds par jour

•  Champ d’écoulement souterrain radial

•  Panaches pourraient avoir des répercussions sur les puits publics et privés d’approvisionnement en eau potable, les plans d’eau de surface et les atocatières (tourbières de canneberges).




Modèle théorique de l’installa/on JBCC – Systèmes d’assainissement du AFCEC

•  Neuf usines de traitement des eaux souterraines

•  27 miles de pipelines •  105 puits d’extraction et 41 puits de

réinjection •  49 vaisseaux 20 000 livres de charbon

actif granulé (CAG) chacun

•  Près de 11 millions de gallons traités par jour

•  Plus de 6 000 puits de surveillance installés

•  3 éoliennes présentes sur le site contrebalancent l’utilisation d’électricité


Panache des eaux souterraines d’Ashumet Valley

•  Situés à l’extérieur de la base, au sud de l’installation de JBCC

•  Sources : –  Ancienne aire d’entraînement à la lutte contre les

incendies –  Ancienne usine de traitement des eaux usées de la

base •  Contaminants préoccupants :

–  PCE –  TCE

•  Dimensions et volume du panache : –  3 miles de longueur, 2 000 pi de largeur et 80 pi

d’épaisseur –  Environ 2,2 milliards de gallons à concentration en

contaminants dépassant le niveau maximal de contaminants de 5 microgrammes par litre (µg/L).

•  Puits privés résidentiels et agricoles dans région •  Le panache libère des contaminants dans une atocatière

active •  Système d’assainissement de pompage et de traitement

installé en 1999


Aire d’entraînement à la luHe contre les incendies

•  Elle a été utilisée à cette fin de 1958 à 1985.

•  Cette aire est la source principale des contaminants dans le panache d’Ashumet Valley.


Ancienne usine de traitement des eaux usées

•  L’usine était en usage de 1936 à 1995.

•  Unités de traitement primaires et secondaires •  Lits d’infiltration à sable

•  Aire de séchage des boues

•  Une source secondaire de composés organiques volatils (COV) et de contaminants liés aux eaux usées


Traitement de la source d’origine : 1995-1997

47 000 tonnes de terre traitée

Travaux de déblaiement et d’assainissement des sols contaminés

Mesures correc/ves pour l’aire d’entraînement à la luHe contre les incendies


Conception du système d’assainissement 3 puits – 1 200 gallons par minute 2 usines – 600 gallons par minute 2 tranchées d’infiltration – 600 gallons par minute chacune

La tête du panache ne sera pas capté par le système d’assainissement principal.

Sources d’origine

! Aire d’entraînement à la lutte contre les incendies

! Usine de traitement des eaux usées

Objectif de la conception du système Rétablir l’aquifère en moins de 20 ans en

ayant le moins de répercussions possible sur le milieu environnant


On place des puits d’extraction à l’intérieur des panaches afin de pomper les eaux souterraines contaminées de l’aquifère et d’acheminer ces dernières à l’usine de traitement.

Pour éliminer les contaminants, les usines de traitement filtrent l’eau souterraine extraite en l’acheminant à travers de grands récipients de charbon actif en grains (CAG). L’eau traitée est réacheminée dans

l’aquifère à l’aide de puits de réinjection ou de galeries filtrantes. Les usines de traitement près des réseaux fluviaux se servent d’un aérateur.

Le processus de traitement des eaux souterraines

Bubbler

Fonc/onnement du système d’assainissement


Progrès des travaux d’assainissement à Ashumet Valley, de 1999 à 2015

"  Les mesures correctrices prises dans les zones sources ont permis de traiter avec succès les COV dans les sols.

"  Le panache des eaux souterraines s’est détaché de la source.

"  Le compte rendu de décision définitif et le document « Remedy in Place » (remède en place) approuvés d’ici 2009.

"  Le programme de surveillance des puits privés a été mis en œuvre en 2011; aucun risque d’exposition inacceptable n’a été relevé.

"  Mise en œuvre d’une stratégie de gestion du risque pour les canneberges à l’aide d’un grand groupe d’intervenants.

"  Le traitement de 5,9 milliards de gallons a permis d’éliminer 352 livres de PCE et de TCE.

"  L’empreinte du panache est passée de 1 200 acres en 1999 à moins de 350 acres en 2015.

"  Optimisation du système de pompage et de traitement :

•  Fermeture de trois des quatre puits d’extraction et de deux usines de traitement

•  Réduction du débit, qui est passé de 1 375 gpm) à 350 gpm

•  Pour atteindre les objectifs de l’assainissement, les mesures correctives dépendent plus de l’atténuation naturelle contrôlée

"  On prévoit de mettre fin aux travaux d’assainissement en 2019; l’aquifère devrait être rétabli d’ici 2021.


Progrès de l’assainissement à Ashumet Valley, de 1999 à 2015


Évalua/on des contaminants en émergence

• Les contaminants en émergence sont des produits chimiques qui, selon la science en évolution, présenteraient des risques pour la santé humaine ou l’environnement.

• L’examen quinquennal du site JBCC effectué en vertu de la CERCLA recommandait que l’on mène une enquête sur les contaminants en émergence ci-dessous en raison de la nature des sources du panache à Ashumet Valley :

•  les PFC, en raison de l’ancienne aire d’entraînement à la lutte contre les incendies;

•  le 1,4-dioxane, en raison de la présence de solvants dans le panache.


Les PFC – De quoi s’agit-‐il?

•  Revêtements et produits résistants à la chaleur, aux taches et à l’huile

•  Vêtements, meubles, emballages d’aliments, batteries de cuisine

•  La mousse à formation de film flottant (AFFF) contient des PFC :

–  la mousse extinctrice utilisée par divers services d’incendies et sur les bases militaires comme le JBCC;

–  le U.S. Air Force utilise cette mousse depuis 1970.

•  Les PFC sont solubles et mobiles dans les eaux souterraines, et ils y sont persistants tant au plan chimique que biologique.

•  Seulement deux composés perfluorés (PFC) font l’objet d’avis sanitaires provisoires émis par le gouvernement fédéral aux É-U. :

–  le perfluorooctanesulfonate (PFOS) à 0,2 µg/L;

–  l’acide perfluorooctanoïque (PFOA) à 0,4 µg/L.


Qu’est-‐ce que le 1,4-‐dioxane?

•  L’industrie l’utilise depuis les années 1920.

• On le trouve en petite quantité dans divers produits de consommation tels que les peintures et les décapants de peinture, les réfrigérants, les déglaçants, les cosmétiques et les shampoings.

• On l’ajoute au 1,1,1-trichloroéthane à titre d’agent stabilisant (il y a une faible concentration de 1,1,1-TCA dans le panache)

•  Le 1,4-dioxane est soluble et mobile dans les eaux souterraines et persiste dans l’environnement sur le plan biologique.

•  Le Department of Environmental Protection du Massachusetts a établi une norme axée sur les risques de 0,3 µg/L pour le 1,4-dioxane.


Découverte de contaminants en émergence •  L’analyse des échantillons prélevés dans les puits de surveillance indiquait que les eaux

souterraines contenaient des concentrations de PFC et de 1,4-dioxane qui dépassaient les niveaux recommandés dans les normes et les avis sanitaires.

–  La distribution des PFC et du 1,4-dioxane est semblable à celles du PCE et du TCE

•  Des PFC et du 1,4-dioxane ont été détectés dans les eaux de surface, mais les concentrations étaient faibles. Il n’y a eu aucune répercussion sur la culture de canneberges.

•  Des concentrations de PFCs et de 1,4-dioxane qui se rapprochaient des limites indiquées dans les normes et les avis sanitaires ont été détectées dans l’influent du système d’assainissement.

–  Le traitement des PFC à l’aide de charbon actif en grains (CAG) est relativement efficace. –  Le CAG est peu efficace lorsqu’il s’agit de traiter le 1,4-dioxane – les concentrations

présentes dans l’effluent de l’usine de traitement se rapprochent des normes.

•  L’eau des puits privés situés près des tranchées d’infiltration contient des niveaux détectables de PFC et de 1,4-dioxane.


Répercussions des contaminants en émergence

•  Mesures d’atténuation

–  Cesser d’utiliser des tranchées d’infiltration près des puits privés

–  Augmenter le nombre d’activités de sensibilisation dans la collectivité

–  Surveiller les puits privés tous les trimestres

–  Fournir de l’eau embouteillée si les concentrations dépassent les limites indiquées dans les avis et les normes sanitaires

•  Étude de réhabilitation et étude de faisabilité supplémentaires

–  Évaluer de façon exhaustive la nature et l’étendue

–  Réévaluer le risque lié au site et la capacité de protection des mesures correctives

–  Évaluer d’autres mesures correctives possibles et des traitements supplémentaires

–  Répercussions du calendrier d’assainissement

•  Modifications au compte rendu de décision (ROD)

•  Augmentation du coût lié au cycle de vie de l’assainissement


Évalua/on et traitement des contaminants émergents – Défis

–  L’évaluation est coûteuse et difficile sur le plan technique. –  La question suscite à nouveau l’intérêt des collectivités et des médias. –  On s’attend à ce qu’il y ait moins d’avis sanitaires provisoires sur les PFOS et les PFOA

en 2016. –  Il existe peu de normes et de recommandations pour les autres PFC. –  Il y a beaucoup de types de PFC qui n’ont pas été étudiés; l’évolution de ces produits

dans l’environnement est très complexe. –  Élaboration de concentrations axées sur les risques pour l’exposition à l’eau non potable

–  Indices d’une source continue de contamination par les PFC

–  Le système existant ne traite pas le 1,4-dioxane. –  Il faut faire la distinction entre les rejets liés au site et ceux d’autres sources, et en

déterminer l’historique.

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