vignette|380px|Des sites plus pollués ou suspectés de l'être sont répertoriés dans tous les pays de l'UE, en vue de les dépolluer ou d'éviter de les utiliser pour certaines activités. Ce graphique présente pour l'Europe le nombre de sols dépollués, pollués, probablement pollués ou abritant une activité polluante, et leur statut (état 2006). Par rapport au nombre de ceux qui restent, peu de sites pollués semblent avoir déjà été dépolluésBureau européen de l'environnement (BEE), Soil: worth standing your ground for (Défendez votre sol) (Arguments pour la directive Sols), Publication du BEE, d'après les statistiques de l'AEE.
La dépollution des sols (ou réhabilitation des sols) consiste principalement à rendre le sol et le sous-sol d'une zone apte à un nouvel usage industriel ou un usage résidentiel, voire apte à un retour à la nature ou à un usage agricole, après qu'il a été pollué par une activité ou un accident industriel.
En effet, la présence de polluants dans le sol pose des problèmes de toxicité dès lors que ces polluants peuvent atteindre les eaux de surface ou souterraines, ou encore être absorbés par les écosystèmes (sous l'effet de l'écoulement des eaux, de la manipulation de la terre, de plantations, de l'acidification du milieu…) ; ils menacent ainsi la qualité de l’air et de l’eau et s’introduisent dans la chaîne alimentaire, entrant en contact avec l'homme via son alimentation.
Par ailleurs, même sans danger immédiat pour la santé, on peut vouloir dépolluer un site pour protéger les écosystèmes. Les sols fournissent des services écosystémiques essentiels, notamment la régulation du cycle de l’eau, le stockage de carbone, la fertilité pour l’agriculture, le rafraîchissement des îlots de chaleur et la dépollution naturelle par la dégradation des polluants et la respiration cellulaire. Ils jouent un rôle crucial pour la biodiversité et la résilience des écosystèmes face aux changements climatiques. L’importance des sols repose sur leurs propriétés physiques, chimiques et biologiques, influencées par les pratiques humaines et les conditions environnementales.
Aussi, la dépollution des sols peut permettre de les valoriser (en zone constructible par exemple) en réduisant le risque qu'ils pourraient faire courir aux futurs utilisateurs.
La prise de conscience des conséquences sanitaires de la pollution localisée des sols intervient au début des années 80. Depuis , à la suite de nombreux autres pays, la France conduit une politique volontariste fondée sur le triptyque « inventorier, investiguer, traiter ».
Les retours d’expérience réguliers permettent une évolution appropriée des outils et des méthodes nécessaires à sa mise en œuvre sur le terrain, gouvernée par quatre principes (précaution, proportionnalité, spécificité, transparence). A ce jour, 55 départements ont achevé leur inventaire répertoriant 130 000 sites potentiellement pollués dont les informations sont disponibles sur Basias ; 3 735 sites recensés dans Basol ont fait ou font l’objet d’une intervention de l’État et des responsables identifiés.
Plusieurs grandes méthodes existent pour extraire tout ou partie des polluants d'un sol, ou pour les y détruire (quand il s'agit de polluants dégradables). Elles dépendent du type de polluant (hydrocarbures, métaux lourds, produits chimiques divers, etc) et de la nature du terrain (perméable ou non, granuleux, présence d'eau, pH, etc).
Enjeux de la dépollution
Enjeux environnementaux La dépollution des sols implique également un aspect environnemental, l’artificialisation des sols ayant un grand impact sur la biodiversité. Ainsi, un Plan de Biodiversité a été mis en place en 2018 avec des lois portant sur le dérèglement climatique et notamment sur les ZAN (zones Zéro Artificialisation Nette). Ces zones ont été mises en place pour protéger des espaces naturels et freiner l’artificialisation des sol, et entrent dans la dynamique de dépollution des sols et de protection des espaces.
Enjeux sanitaires Les sols sont en interaction avec de nombreux autres milieux environnementaux tels que l’air ou l’eau. Ainsi, un sol pollué peut aisément sur certains sites être ingéré ou inhalé par la population. La question de la dépollution des sols est alors directement liée à celle du risque pour les usagers des sites pollués. En effet, dans le cas d’aires de jeux, ou de terres agricoles, les polluants peuvent être ingérés par les enfants (un enfant âgé de 2 à 6 ans ingère entre 100 et 200 mg par jour de sol), ou les végétaux destinés à l’alimentation. De même, l’eau des nappes phréatiques en contact direct avec le sol et utilisée pour la consommation ou l’irrigation peut alors devenir un danger sanitaire pour la population.
Dans le cas des microplastiques, une étude de l’ADEME a montré que 75% des sols présenteraient des traces de ces polluants. Or, bien que la nocivité des microplastiques n’ait pas été totalement prouvée, on soupçonne des effets nocifs sur les cellules humaines causant des réactions allergiques ou la mort de ces cellules.
Par ailleurs, la contamination par les PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) constitue un problème de premier plan du XXIe siècle. Ces « polluants éternels », particulièrement tenaces, sont présents dans l'environnement et peuvent même être trouvés dans des zones reculées grâce à la dispersion atmosphérique.. Cette caractéristique rend la dépollution des sols particulièrement complexe, du fait de leur remarquable stabilité chimique et de leur faible dégradation.
Autres exemples d'enjeux D'empêcher la diffusion d'un polluant dans l'environnement (la bio-immobilisation peut y contribuer) et empêcher une aggravation de la situation par d'éventuelles synergies avec d'autres polluants ou de nouveaux polluants De reconstruire la ville sur elle-même ou sur des friches industrielles pour limiter la périurbanisation et l'étalement urbain. De restaurer des terres pour les rendre à la nature, l'agriculture ou à la sylviculture. D'améliorer le cadre de vie. D'adapter l'état d'un site à un nouvel usage (par exemple: transformer une friche industrielle en école, hôpital, zone d'habitations...).
La décontamination des sols implique souvent d'envisager aussi l'épuration des eaux qui y sont stockées ou qui y circulent, que ce soit en surface ou en sous-sol (nappes phréatiques).
Méthodes de dépollution Elles peuvent se classer en trois catégories : hors-site, sur-site et in-situ. Les deux premières nécessitent en général l'excavation de la terre à traiter, la dernière se fait sur place en installant sur le site le procédé de dépollution.
Un dernier type d'action existe : le confinement, mais ne constitue pas à proprement parler une action de dépollution. On se contente d'empêcher les polluants de migrer en interposant des barrières étanches (géomembranes, murs de béton, couche d'argile, etc.) entre le milieu pollué et le milieu sain. Cette méthode est utilisée lorsque les autres sont inopérantes, et dans l'attente de trouver une technologie adaptée pour mener à bien un véritable traitement du site.
Évaluation et analyse de la pollution Avant la dépollution proprement dite, on étudie généralement la nature et l'origine de la pollution, de manière à mieux cerner les produits mis en cause, l'établissement d'un périmètre d'investigation. ; source : IRSN, Gestion des sites potentiellement pollués par des substances radioactives, 2011, PDF, 122 pages, voir page 20/122 (pagination de la version PDF) puis le volume de terre à traiter : Historique du site et des activités qu'il a supportées Carottages et étude physico-chimique des polluants rencontrés Évaluation en laboratoire et éventuellement in situ de différentes méthodes et processus de dépollution Bilan et plan de dépollution (généralement fait au regard de l'utilisation et occupation future du site en France)
Dépollution par remplacement Historiquement, il s'agit de la première méthode employée : on décape le sol contaminé sur toute l'épaisseur polluée. On remplace la terre enlevée par de la terre saine prélevée ailleurs. Outre les coûts de transport que cela induit, les coûts liés au retraitement ou au stockage de la terre contaminée sont proportionnels au volume déplacé, qui dépend directement de la surface et de la profondeur de la zone polluée. À noter que la terre souillée est considérée comme un déchet industriel à partir du moment où elle est déplacée.
Dragage et pompage Les procédés d'enlèvement peuvent être aussi simples qu'emmener les sols contaminés à une décharge mais peuvent aussi nécessiter l'aération des matières enlevées dans le cas de contaminants organiques volatils. Lorsque la contamination affecte une rivière ou le fond d'une baie, il faut parfois draguer la vase et autres limons argileux.
Les procédés de pompage et traitement consistent en un pompage des nappes phréatiques contaminées à l'aide d'une pompe submersible ou pompe à vide et une purification progressive des eaux extraites au moyen de récipients contenant des matériaux conçus pour adsorber les contaminants des eaux. Pour les sites pollués par du pétrole, ce matériau est généralement du charbon actif sous forme granulaire. Les réactifs chimiques comme les floculants et les sables filtrants peuvent aussi être utilisés pour diminuer la contamination des nappes phréatiques.
Selon la géologie et le type de sol, le pompage et traitement peuvent être une bonne méthode pour diminuer rapidement des concentrations élevées en polluants. Il est toutefois difficile d'atteindre des concentrations suffisamment basses pour remplir les normes de dépollution, en raison de l'équilibre entre les processus d'adsorption et de désorption (saturation résiduelle). Dépollution physico-chimique Procédés thermiques La dégradation par procédés thermique est efficace pour la décontamination des sols polluées spécifique pour une large gamme de produit sauf les métaux car elle détruisent totalement le polluant. Cependant, le coût varie entre modéré et élevé, il s'agit donc d'utiliser des modes opératoires tels que l'incinération et la désorption thermique avec des types d'installations et de chauffage correspondants
L'incinération L'une des méthodes de traitement, consiste à faire une combustion aérobie dans un four dont les températures varie entre () ce qui engendre une destruction totale de polluant. Pour les polluants qui ont une très grande concentration, la technique d'incinération transforme les polluants organiques en vapeur d'eau, dioxyde de carbone et en résidu, tout dépendant du pouvoir calorifique et des concentrations initiales du polluant. Néanmoins, les métaux non détruits se retrouvent dans l'effluent gazeux qui peuvent être récupérés spécifiquement pour une valorisation énergétique. De plus, elle permet d'obtenir des rendements d'élimination de 99,99 % pour les hydrocarbures. Cela dépendant des conditions d'exploitation, de la teneur initiale du polluant ainsi que des caractéristiques du sol.
Désorption thermique La désorption thermique est utilisée souvent pour le traitement des substances volatiles tels que les PCB et les HAP. La volatilisation se fait dans un séchoir rotatif la ou la température est entre un flux d'air entraîne ces substances vers une unité de traitement de gaz le temps de séjour dans le séchoir varie entre des dizaines de minutes à des heures et dépend de la nature des contaminants. Ce flux est refroidi ce qui permet d'extraire les particules solides après il va entrer dans un condensateur du coup les sols excavés sont chauffés a des températures entre qui permet la désorption des contaminants et d'extraire les polluants en phase gazeuse qui seront ensuite éliminés par oxydation catalytique les rendements de cette méthode sont de 95 à 99 % d’élimination pour les hydrocarbures et cela dépend aussi des modes opératoire, de la teneur initial du polluant et de la nature des sol (hétérogénéité, structure…).
Tri granulométrique