Post on 07-Sep-2020
BRGM
BUREAU DE RECHERCHES
GEOLOGIQUES ET MINIÈRES
établissement public
à caractère industrielet commercial
Siège . Tour Mirabeau
99-43. quai André-Citroln ^75739 Pans cede» 15. France *Tél.; 11145.78 33.33Télex : BRGM 780258 F
Télécopieur : 11) 45.78.34.38 |6R 3)R.C. 58 B 5614 Paris
SIREN 582056149 B
Service Géologique RégionalNord - Pas-de-Calais
Fon de Lézennes - Lézennes
59260 Hellemmes.LilleTél.: 20.91 38,19Abonné Publitélexn° (25) 51 00.98 110114Public X Lille F
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT
(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing,
Lannoy) - Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage et
examen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d ' êpandages proposés
H. DENUDT
87 SGN 645 NPC
le 1^^ octobre 1987
BRGM
BUREAU DE RECHERCHES
GEOLOGIQUES ET MINIÈRES
établissement public
à caractère industrielet commercial
Siège . Tour Mirabeau
99-43. quai André-Citroln ^75739 Pans cede» 15. France *Tél.; 11145.78 33.33Télex : BRGM 780258 F
Télécopieur : 11) 45.78.34.38 |6R 3)R.C. 58 B 5614 Paris
SIREN 582056149 B
Service Géologique RégionalNord - Pas-de-Calais
Fon de Lézennes - Lézennes
59260 Hellemmes.LilleTél.: 20.91 38,19Abonné Publitélexn° (25) 51 00.98 110114Public X Lille F
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT
(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing,
Lannoy) - Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage et
examen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d ' êpandages proposés
H. DENUDT
87 SGN 645 NPC
le 1^^ octobre 1987
- 2 -
SOMMAIRE
Pages
INTRODUCTION 3
I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGE
VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE 4
I-l - La composition chimique des boues 4
1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque 4
1-3 - La composition chimique des eaux interstitielles contenues
dans les sédiments 5
1-4 - Les tests de lixiviation 7
II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES
D ' EPANDAGE PROPOSES 9
II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1) 11
II-2 - Le site de Forest-sur-Marque (site 2) 12
CONCLUSIONS 14
Figure 1 : Plan de situation au 1/25000 des sites d'épandage
proposés 10
ANNEXE I : Plan de masse au 1/2000 des prélèvements de boues
ANNEXE II : Carte hydrogéologique au 1/25000 du secteur d'étude
Í*
- 2 -
SOMMAIRE
Pages
INTRODUCTION 3
I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGE
VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE 4
I-l - La composition chimique des boues 4
1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque 4
1-3 - La composition chimique des eaux interstitielles contenues
dans les sédiments 5
1-4 - Les tests de lixiviation 7
II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES
D ' EPANDAGE PROPOSES 9
II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1) 11
II-2 - Le site de Forest-sur-Marque (site 2) 12
CONCLUSIONS 14
Figure 1 : Plan de situation au 1/25000 des sites d'épandage
proposés 10
ANNEXE I : Plan de masse au 1/2000 des prélèvements de boues
ANNEXE II : Carte hydrogéologique au 1/25000 du secteur d'étude
Í*
- 3 -
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT
(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy]
Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage et
examen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d' êpandages proposés
INTRODUCTION
Dans le cadre du projet de réhabilitation de la Marque dont les eaux et
les sédiments ont été fortement contaminés par des rejets polluants à
teneurs élevées en métaux lourds, il est envisagé de procéder au curage du
lit envasé de cette rivière. Dans la mesure où les teneurs plomb, chrome,
mercure mesurées sur ces boues n'autorisent pas leur épandage sur des terres
agricoles, leur stockage sur des sites présentant des caractéristiques
hydrogéologiques favorables s'est donc avéré nécessaire.
La présente étude, commandée par le Syndicat Intercommunal du Bassin de
la Marque par lettre datée du 28 juillet 1987 a pour objectif d'une part
l'étude de la nocivité des boues, notamment vis-à-vis de la dissolution par
les eaux de pluies et d'autre part l'examen des risques induits par leur
dépôt sur les sites proposés par les soumissionnaires de l'appel d'offre
lancé pour les travaux de curage par la Direction Départementale de
l'Equipement . En accord avec celle-ci, les déterminations analytiques ont
été exclusivement axées sur les métaux lourds précédemment décelés. Les
micropolluants d'origine organique (hydrocarbures, solvant chlorés...)
susceptibles d'être présents dans les boues n'ont donc pas été recherchés.
- 3 -
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT
(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy]
Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage et
examen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d' êpandages proposés
INTRODUCTION
Dans le cadre du projet de réhabilitation de la Marque dont les eaux et
les sédiments ont été fortement contaminés par des rejets polluants à
teneurs élevées en métaux lourds, il est envisagé de procéder au curage du
lit envasé de cette rivière. Dans la mesure où les teneurs plomb, chrome,
mercure mesurées sur ces boues n'autorisent pas leur épandage sur des terres
agricoles, leur stockage sur des sites présentant des caractéristiques
hydrogéologiques favorables s'est donc avéré nécessaire.
La présente étude, commandée par le Syndicat Intercommunal du Bassin de
la Marque par lettre datée du 28 juillet 1987 a pour objectif d'une part
l'étude de la nocivité des boues, notamment vis-à-vis de la dissolution par
les eaux de pluies et d'autre part l'examen des risques induits par leur
dépôt sur les sites proposés par les soumissionnaires de l'appel d'offre
lancé pour les travaux de curage par la Direction Départementale de
l'Equipement . En accord avec celle-ci, les déterminations analytiques ont
été exclusivement axées sur les métaux lourds précédemment décelés. Les
micropolluants d'origine organique (hydrocarbures, solvant chlorés...)
susceptibles d'être présents dans les boues n'ont donc pas été recherchés.
- 4
I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGES
VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE
I-l - La composition chimique des boues
A la demande de M. PREZ, Ingénieur des TPE, de la subdivision de
LANNOY-CYSOING, une campagne de prélèvements de sédiments par carottage dans
l'axe du lit de la rivière entre la section allant de la RN 350 au Pont du
Dragon a été réalisée.
Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous extrait du
rapport du CETE Nord Pas-de-Calais n° 86.70156.
P~~"~-~~~^^^ Métaux
1 PRELEVEMEN^"~"~~---..^
1 R.N.350 1
[Centre Hippique 2
¡Av. J.P. Sarthe 3
1 Port du Dragon 4
¡Recommandations 1
1
PLOMB
(mg/kg)
258
173
113,9
517
100
CHROME TOTAL 1
(mg/kg)
237
245
506
119
150
MERCURE
(mg/kg)
1,1
0,9
1,2
4,8
1
ARSENIC (
(mg/kg) 1
12,9 I
12,9 1
21,3 1
92,7 1
I
Les analyses réalisées montrent une contamination importante, notamment
par le plomb et le chrome et les teneurs obtenues sont très largement
supérieures aux teneurs maximales admissibles figurant dans la norme
française NFU 44-041 de juillet 1985 concernant les possibilités d'épandage
sur les sols cultivés.
1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque
Jusqu'en 1984, l'Agence de l'Eau Artois-Picardie surveillait les évolu-
tions des teneurs en métaux lourds dans la Marque à Wasquehal au droit du
pont de la RN 350. Les résultats des analyses effectuées figurent dans le
tableau ci-dessous :
- 4
I - CARACTERISATION CHIMIQUE ET REMOBILISATION DES BOUES DE CURAGES
VIS-A-VIS DES EAUX DE PLUIE
I-l - La composition chimique des boues
A la demande de M. PREZ, Ingénieur des TPE, de la subdivision de
LANNOY-CYSOING, une campagne de prélèvements de sédiments par carottage dans
l'axe du lit de la rivière entre la section allant de la RN 350 au Pont du
Dragon a été réalisée.
Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous extrait du
rapport du CETE Nord Pas-de-Calais n° 86.70156.
P~~"~-~~~^^^ Métaux
1 PRELEVEMEN^"~"~~---..^
1 R.N.350 1
[Centre Hippique 2
¡Av. J.P. Sarthe 3
1 Port du Dragon 4
¡Recommandations 1
1
PLOMB
(mg/kg)
258
173
113,9
517
100
CHROME TOTAL 1
(mg/kg)
237
245
506
119
150
MERCURE
(mg/kg)
1,1
0,9
1,2
4,8
1
ARSENIC (
(mg/kg) 1
12,9 I
12,9 1
21,3 1
92,7 1
I
Les analyses réalisées montrent une contamination importante, notamment
par le plomb et le chrome et les teneurs obtenues sont très largement
supérieures aux teneurs maximales admissibles figurant dans la norme
française NFU 44-041 de juillet 1985 concernant les possibilités d'épandage
sur les sols cultivés.
1-2 - La qualité de l'eau de la rivière La Marque
Jusqu'en 1984, l'Agence de l'Eau Artois-Picardie surveillait les évolu-
tions des teneurs en métaux lourds dans la Marque à Wasquehal au droit du
pont de la RN 350. Les résultats des analyses effectuées figurent dans le
tableau ci-dessous :
- 5-
P^Elément |Fluor| Cuivre | Zinc | Arsenic | Cadmium | Chrome | Plomb | Mercure]1 \v^_^^ chimique] III 1 | hexa- | | |
1 \(mg/l)| III 1 [valent | | |
1 Date illi 1 I II 1
1 d'analyse \. | | II! 1 1 1 1
1 29/02/84 1 0,4 ¡0.032 ¡ 0. 104 ¡<0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 | 0.008 ¡<0. 0001 ¡
j 29/05/84 ¡ 0.6 ¡0.005 ¡0.146¡ 0.002 ¡<p.001 ¡<0.005 ¡ 0.014 ¡<0 .0001 ¡
¡ 25/09/84 1 0.3 ¡0.008 |o.077¡ 0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 ¡ 0.013 ¡ <0. 0001 j
¡Limite de pota-| III 1 1 II 1
¡bilité des eaux¡ 1 ¡ - ¡ - ¡ 0.050 ¡ 0.005 ¡ 0.05 ¡ 0,050¡ 0.001 ¡
[destinées à la | | | | | | | | |
[consommation IIII 1 1 II 1
Oes résultats montrent l'absence de mercure, de cadmium et de chrome
hexavalent dans les eaux de surface, la présence épisodique d'arsenic des
teneurs voisines du seuil de détection, l'existence d'une pollution par le
plomb (les teneurs étant toutefois inférieures à la concentration maximale
admissible pour les eaux potables), le cuivre et surtout le zinc (ces deux
derniers éléments étant beaucoup moins nocifs).
1-3 - La composition chimique des eaux interstitielles contenues
dans les sédiments
Afin d'étudier la nocivité des boues contenues dans la rivière, cinq
échantillons ont été prélevés aux endroits décrits ci-dessous et localisés
sur les plans reportés en annexe I.
- échantillons nos 1 et 2 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue de
Flandres à Villeneuve d'Ascq au lieu-dit "LA PLANCHE EPINOY" (profon¬
deur des prélèvements : 0,20m sous le niveau supérieur de la vase).
- échantillon n°3 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue du Sart à
Villeneuve d'Ascq (profondeur du prélèvement : 0,60m sous le niveau
supérieur de la vase) .
- échantillon n°4 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue J.P. Sartre
à WASQUEHAL (profondeur du prélèvement : 0,30m sous le niveau supérieur
de la vase) .
- échantillon n°5 : 50 mètres à l'aval du pont de l'Avenue J.P. Sartre
à WASQUEHAL (profondeur du prélèvement : 0,60m sous le niveau supérieur
de la vase) .
- 5-
P^Elément |Fluor| Cuivre | Zinc | Arsenic | Cadmium | Chrome | Plomb | Mercure]1 \v^_^^ chimique] III 1 | hexa- | | |
1 \(mg/l)| III 1 [valent | | |
1 Date illi 1 I II 1
1 d'analyse \. | | II! 1 1 1 1
1 29/02/84 1 0,4 ¡0.032 ¡ 0. 104 ¡<0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 | 0.008 ¡<0. 0001 ¡
j 29/05/84 ¡ 0.6 ¡0.005 ¡0.146¡ 0.002 ¡<p.001 ¡<0.005 ¡ 0.014 ¡<0 .0001 ¡
¡ 25/09/84 1 0.3 ¡0.008 |o.077¡ 0.001 ¡<0.001 ¡<0.005 ¡ 0.013 ¡ <0. 0001 j
¡Limite de pota-| III 1 1 II 1
¡bilité des eaux¡ 1 ¡ - ¡ - ¡ 0.050 ¡ 0.005 ¡ 0.05 ¡ 0,050¡ 0.001 ¡
[destinées à la | | | | | | | | |
[consommation IIII 1 1 II 1
Oes résultats montrent l'absence de mercure, de cadmium et de chrome
hexavalent dans les eaux de surface, la présence épisodique d'arsenic des
teneurs voisines du seuil de détection, l'existence d'une pollution par le
plomb (les teneurs étant toutefois inférieures à la concentration maximale
admissible pour les eaux potables), le cuivre et surtout le zinc (ces deux
derniers éléments étant beaucoup moins nocifs).
1-3 - La composition chimique des eaux interstitielles contenues
dans les sédiments
Afin d'étudier la nocivité des boues contenues dans la rivière, cinq
échantillons ont été prélevés aux endroits décrits ci-dessous et localisés
sur les plans reportés en annexe I.
- échantillons nos 1 et 2 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue de
Flandres à Villeneuve d'Ascq au lieu-dit "LA PLANCHE EPINOY" (profon¬
deur des prélèvements : 0,20m sous le niveau supérieur de la vase).
- échantillon n°3 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue du Sart à
Villeneuve d'Ascq (profondeur du prélèvement : 0,60m sous le niveau
supérieur de la vase) .
- échantillon n°4 : à l'amont immédiat du pont de l'Avenue J.P. Sartre
à WASQUEHAL (profondeur du prélèvement : 0,30m sous le niveau supérieur
de la vase) .
- échantillon n°5 : 50 mètres à l'aval du pont de l'Avenue J.P. Sartre
à WASQUEHAL (profondeur du prélèvement : 0,60m sous le niveau supérieur
de la vase) .
- 6 -
Les échantillons n°l et n°2 ont été regroupés en un seul référencé 1 et
les échantillons 3,4 et 5 ont été mélangés de manière homogène pour former
l'échantillon référencé 2.
Les résultats des recherches analytiques effectuées ont été rassemblés
dans le tableau suivant :
|\^^Elément1 ^^vChimique
1 Teneurs ^\^1 Concentra- 1
1 tions ex- 1 1
1 >cg/l 1 21 Concentra-][tions ex- ] 1
i^g/kg de ¡ 2[produit 1
[brut 1
¡ C . M . A . 1(1)1 (/i'g/l) 1
Plomb 1 Chrome | Mercure | Arsenic | Zinc [ Cadmium
15 ¡ 40 j 0,1 ¡ 1,5 ¡90 ¡ 1,5
10 ¡ 10 ¡ 0,5 ¡ 1 ¡ 90 ¡ 1
2 ¡ 1,5 ¡ 0,1 ¡ 1 ¡ 14 ¡ 0,2
2 ¡ 12 ¡ 0,3 ¡ 1 ¡ 26 ¡ 0,1
50 ¡ 50 ¡ 1 ¡50 ¡ - ¡ 5
Ces boues, riches en matières organiques et présentant une odeur
d'hydrocarbure, ont révélé des teneurs en carbone organique importantes :
- échantillon 1 : 4,6% pour un taux de matière sèche de 39,45%
- échantillon 2 : 8,9% pour un taux de matière sèche de 39,40%
En ce qui concerne les métaux lourds recherchés, les concentrations
obtenues (à l'exception toutefois du chrome dans l'échantillon 1) sont res¬
tées largement inférieures au seuil de potabilité des eaux destinées à la
consommation humaine. Les métaux lourds présents dans les boues apparaissent
donc très peu solubles dans un milieu réducteur où est susceptible de se
développer une flore bactérienne pouvant réduire les oxydes métalliques en
sulfures complexés à la matière organique.
(1) : CM. A. : concentration maximale admissible des eaux destinées à la
consommation humaine (Norme européenne).
- 6 -
Les échantillons n°l et n°2 ont été regroupés en un seul référencé 1 et
les échantillons 3,4 et 5 ont été mélangés de manière homogène pour former
l'échantillon référencé 2.
Les résultats des recherches analytiques effectuées ont été rassemblés
dans le tableau suivant :
|\^^Elément1 ^^vChimique
1 Teneurs ^\^1 Concentra- 1
1 tions ex- 1 1
1 >cg/l 1 21 Concentra-][tions ex- ] 1
i^g/kg de ¡ 2[produit 1
[brut 1
¡ C . M . A . 1(1)1 (/i'g/l) 1
Plomb 1 Chrome | Mercure | Arsenic | Zinc [ Cadmium
15 ¡ 40 j 0,1 ¡ 1,5 ¡90 ¡ 1,5
10 ¡ 10 ¡ 0,5 ¡ 1 ¡ 90 ¡ 1
2 ¡ 1,5 ¡ 0,1 ¡ 1 ¡ 14 ¡ 0,2
2 ¡ 12 ¡ 0,3 ¡ 1 ¡ 26 ¡ 0,1
50 ¡ 50 ¡ 1 ¡50 ¡ - ¡ 5
Ces boues, riches en matières organiques et présentant une odeur
d'hydrocarbure, ont révélé des teneurs en carbone organique importantes :
- échantillon 1 : 4,6% pour un taux de matière sèche de 39,45%
- échantillon 2 : 8,9% pour un taux de matière sèche de 39,40%
En ce qui concerne les métaux lourds recherchés, les concentrations
obtenues (à l'exception toutefois du chrome dans l'échantillon 1) sont res¬
tées largement inférieures au seuil de potabilité des eaux destinées à la
consommation humaine. Les métaux lourds présents dans les boues apparaissent
donc très peu solubles dans un milieu réducteur où est susceptible de se
développer une flore bactérienne pouvant réduire les oxydes métalliques en
sulfures complexés à la matière organique.
(1) : CM. A. : concentration maximale admissible des eaux destinées à la
consommation humaine (Norme européenne).
- 7
1-4 - Les test de lixiviation
1-4-1 - ^appel_de l.a_métho^oJ^ogie suwi^e
. Le protocole d'extraction
Le principe consiste à réaliser sous agitation mécanique continue,
selon les cas, trois extractions successives sur 100g de déchet brut à
l'aide d'une eau déminéralisée saturée en CO , en air, à une température
comprise entre 18 et 25°C.
Chacune des extractions est poursuivie jusqu'à obtention d'une phase
liquide présentant des valeurs constantes de pH, résistivité, carbone orga¬
nique total ou DCO ou DTO.
. Les analyses
Les phases liquides obtenues au terme de chacune des extractions et
après séparation totale des matières solides sont soumises à analyse pour la
détermination des paramètres jugés représentatifs de la pollution éventuel¬
lement dissoute. Les méthodes normalisées sont préférentiellement utilisées.
1-4-2 - Le^ ré£u_lta^ts
Les quantités extraites en mg/kg de produit brut lors des trois lixi-
viations sont reportées dans le tableau suivant :
&.
- 7
1-4 - Les test de lixiviation
1-4-1 - ^appel_de l.a_métho^oJ^ogie suwi^e
. Le protocole d'extraction
Le principe consiste à réaliser sous agitation mécanique continue,
selon les cas, trois extractions successives sur 100g de déchet brut à
l'aide d'une eau déminéralisée saturée en CO , en air, à une température
comprise entre 18 et 25°C.
Chacune des extractions est poursuivie jusqu'à obtention d'une phase
liquide présentant des valeurs constantes de pH, résistivité, carbone orga¬
nique total ou DCO ou DTO.
. Les analyses
Les phases liquides obtenues au terme de chacune des extractions et
après séparation totale des matières solides sont soumises à analyse pour la
détermination des paramètres jugés représentatifs de la pollution éventuel¬
lement dissoute. Les méthodes normalisées sont préférentiellement utilisées.
1-4-2 - Le^ ré£u_lta^ts
Les quantités extraites en mg/kg de produit brut lors des trois lixi-
viations sont reportées dans le tableau suivant :
&.
- 8 -
I 14631jler lixi.1 14631|2è lixi.1 146311 3è lixi.1 SOMME1
1
1 146321 1er lixi.1 14632¡2è lixi.1 146321 3è lixi.[ SOMME
1
Plomb [Chrome [Mercure [Arsenic 1 Zinc [ Cadmium [ DCO [Resist. [ PH [
0,18¡ 0,15 [<0,01 1 0,05 ¡ 0,60 ¡ 0,03 ¡ 230 [ 909 | 6,40¡
<0,10[ 0,10 [.<.0,01 1 0,06 1 0,40[ 0,02 [ 170 [ 1136 | 6,60|
<0,10¡ 0,15 [<0,01 ¡ 0,05 1 0,50¡ 0,02 ¡ 170 [ 1110 ¡ 6,70¡II 1 II II II
0,18| 0,40 [.40,01 [ 0,11 1 1,50[ 0,07 [ 570 | - [ - [
II 1 II II IIII 1 II 11 II^0,10| 0,18 [.¿0,01 1 0,20 1 0,20|<0,01 [ 80 [ 870 [ 6 , 50 [
II 1 II 11 II<.0,10| 0,10 1^0,01 1 0,15 1 0,95[.<.0,01 [ 60 | 1075 [ 6,60[
II 1 II II II^0,10| 0,18 1^0,01 1 0,09 1 0,70[<.0,01 | 40 [ 1285 [ 6,65|
II I II II II<0,10[ 0,46 |<0,01 1 0,44 [ 1,85[.<.0,01 [ 180 [ - [ - [
1 1 1 ¡ 1 ¡ ¡ 1 1
L'interprétation des résultats se fait à partir des principes suivants:
- lorsqu'à partir de la 2ème extraction on trouve des quantités très
faibles ou nulles des éléments dosés à la première extraction (en
pratique, concentrations au moins 10 fois plus faibles) on se trouve
dans le cas où les éléments considérés étaient dans le déchet en
quantités telles que leur extraction était totale. Ce comportement
est celui de la dissolution totale.
- lorsque les quantités dosées au terme des extractions successives
sont sensiblement égales (à plus ou moins 30% près) on se trouve dans
l'éventualité d'une saturation de l'eau par les éléments considérés.
Les quantités extraites correspondent à l'existence d'un équilibre de
solubilité réalisé lors de chaque extraction dans des conditions de
milieu sensiblement identiques.
- comportement intermédiaire entre dissolution totale et saturation :
on trouve encore à partir de la 2ème extraction des concentrations
comprises entre 10 et 70% de celles de la première extraction.
comportement de la solubilisation croissante lorsque les
concentrations trouvées lors d'extractions successives augmentent. Ce
type de comportement peut résulter d'une modification des conditions
physico-chimiques du milieu lors de ces extractions (épuisement de
composés solubles intervenant dans les équilibres de solubilité
d'autres constituants).
- 8 -
I 14631jler lixi.1 14631|2è lixi.1 146311 3è lixi.1 SOMME1
1
1 146321 1er lixi.1 14632¡2è lixi.1 146321 3è lixi.[ SOMME
1
Plomb [Chrome [Mercure [Arsenic 1 Zinc [ Cadmium [ DCO [Resist. [ PH [
0,18¡ 0,15 [<0,01 1 0,05 ¡ 0,60 ¡ 0,03 ¡ 230 [ 909 | 6,40¡
<0,10[ 0,10 [.<.0,01 1 0,06 1 0,40[ 0,02 [ 170 [ 1136 | 6,60|
<0,10¡ 0,15 [<0,01 ¡ 0,05 1 0,50¡ 0,02 ¡ 170 [ 1110 ¡ 6,70¡II 1 II II II
0,18| 0,40 [.40,01 [ 0,11 1 1,50[ 0,07 [ 570 | - [ - [
II 1 II II IIII 1 II 11 II^0,10| 0,18 [.¿0,01 1 0,20 1 0,20|<0,01 [ 80 [ 870 [ 6 , 50 [
II 1 II 11 II<.0,10| 0,10 1^0,01 1 0,15 1 0,95[.<.0,01 [ 60 | 1075 [ 6,60[
II 1 II II II^0,10| 0,18 1^0,01 1 0,09 1 0,70[<.0,01 | 40 [ 1285 [ 6,65|
II I II II II<0,10[ 0,46 |<0,01 1 0,44 [ 1,85[.<.0,01 [ 180 [ - [ - [
1 1 1 ¡ 1 ¡ ¡ 1 1
L'interprétation des résultats se fait à partir des principes suivants:
- lorsqu'à partir de la 2ème extraction on trouve des quantités très
faibles ou nulles des éléments dosés à la première extraction (en
pratique, concentrations au moins 10 fois plus faibles) on se trouve
dans le cas où les éléments considérés étaient dans le déchet en
quantités telles que leur extraction était totale. Ce comportement
est celui de la dissolution totale.
- lorsque les quantités dosées au terme des extractions successives
sont sensiblement égales (à plus ou moins 30% près) on se trouve dans
l'éventualité d'une saturation de l'eau par les éléments considérés.
Les quantités extraites correspondent à l'existence d'un équilibre de
solubilité réalisé lors de chaque extraction dans des conditions de
milieu sensiblement identiques.
- comportement intermédiaire entre dissolution totale et saturation :
on trouve encore à partir de la 2ème extraction des concentrations
comprises entre 10 et 70% de celles de la première extraction.
comportement de la solubilisation croissante lorsque les
concentrations trouvées lors d'extractions successives augmentent. Ce
type de comportement peut résulter d'une modification des conditions
physico-chimiques du milieu lors de ces extractions (épuisement de
composés solubles intervenant dans les équilibres de solubilité
d'autres constituants).
Le tableau ci-dessous résume le comportement à la solubilisation des
différents métaux lourds analysés :
1 1 Echantillon 1
[ ELEMENTS [Dissolu-[ Saturation [ Intermé-[ [tion 1 [diaire1 Plomb I 1 1 X
1 Mercure | [ |
1 Zinc 1 1 X 1
1 Chrome [ | X |
1 Cadmium [ [ X [
1 Arsenic [ [ X |
L III
Echantillon 2 ]
Dissolu- ] Saturation ] Intermé- |
tion ] ] diaire j
1 X 1 1
1 1 X [
1 1 1
Sous réserve d'exhaustivité des déterminations analytiques réalisées
par nos soins et de représentativité des échantillons qui ont été prélevés
par la D.D.E. , les conclusions suivantes peuvent être tirées :
. D'une manière générale, les boues ne présentent qu'une fraction immé¬
diatement soluble dans l'eau peu importante (au maximum de quelques pour
mille les éléments les plus solubilisés) ;
. Si on envisage cette fraction soluble sous l'angle des critères de
pollution habituellement retenus, il s'avère qu'elle ne comporte pas d'élé¬
ments :
- de nature basique ou acide ;
- en quantité importante qui soient des métaux ou métalloïdes
potentiellement toxiques, les éléments les plus solubilisés étant
le zinc, puis le chrome.
II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES D'EPANDAGE
PROPOSES
Les entreprises soumissionnaires de l'appel d'offre ont proposé des
sites de stockage potentiels dont les trois principaux sont : (cf. plan de
situation des deux premiers en fig. 1).
Le tableau ci-dessous résume le comportement à la solubilisation des
différents métaux lourds analysés :
1 1 Echantillon 1
[ ELEMENTS [Dissolu-[ Saturation [ Intermé-[ [tion 1 [diaire1 Plomb I 1 1 X
1 Mercure | [ |
1 Zinc 1 1 X 1
1 Chrome [ | X |
1 Cadmium [ [ X [
1 Arsenic [ [ X |
L III
Echantillon 2 ]
Dissolu- ] Saturation ] Intermé- |
tion ] ] diaire j
1 X 1 1
1 1 X [
1 1 1
Sous réserve d'exhaustivité des déterminations analytiques réalisées
par nos soins et de représentativité des échantillons qui ont été prélevés
par la D.D.E. , les conclusions suivantes peuvent être tirées :
. D'une manière générale, les boues ne présentent qu'une fraction immé¬
diatement soluble dans l'eau peu importante (au maximum de quelques pour
mille les éléments les plus solubilisés) ;
. Si on envisage cette fraction soluble sous l'angle des critères de
pollution habituellement retenus, il s'avère qu'elle ne comporte pas d'élé¬
ments :
- de nature basique ou acide ;
- en quantité importante qui soient des métaux ou métalloïdes
potentiellement toxiques, les éléments les plus solubilisés étant
le zinc, puis le chrome.
II - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES DES SITES D'EPANDAGE
PROPOSES
Les entreprises soumissionnaires de l'appel d'offre ont proposé des
sites de stockage potentiels dont les trois principaux sont : (cf. plan de
situation des deux premiers en fig. 1).
_BRGM_SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL
NORD- PAS-DE-CALAIS
Fort de Lezennes-Lezennes
59260 HELLEMMES-LILLETel (20)91-3S-19
- 10 -
BRGM
Figure 1
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy)
Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage etexamen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d'épandages proposés
-PLAN DE SITUATION GÉNÉRALE DES SITES-
Ï4-I
Légende
huitième de feuille
site de stockage proposé
Echelle: 1/25000
captage d'eau potable et l'enveloppe deson périmètre de protection éloigné
- 11 -
- un terrain remblayé de la briqueterie d'HEM ;
- un terrain cultivé (prairies) à FOREST/MARQUE ;
- la carrière d 'HAUBOURDIN.
Malgré une faible nocivité des boues de curage, ce dernier site est
cependant à exclure du fait d'une forte vulnérabilité de l'aquifère crayeux
qui constitue le réservoir aquifère principal de l'agglomération lilloise.
Les caractéristiques géologiques et hydrogéologiques des deux autres
sites sont examinées dans les paragraphes suivants :
II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1)
Situé à proximité de l'argilière de la briqueterie d'HEM, ce site est
constitué d'une zone remblayée (après extraction partielle des argiles) par
des matériaux de construction et des terres de découvertes formant ainsi une
butte surélevée de 7 à 8 mètres. Les boues seraient déposées au sommet de
cette butte sur une petite cuvette aménagée de manière à retenir les eaux
d'essorage et les lessivats des eaux de pluie.
Malgré l'absence de sondages profonds au droit du site, il est cepen¬
dant possible par interprétation des données géologiques connues à proximité
de l'argilière, de dresser la coupe géologique prévisionnelle suivante :
- 0 à -lOm : remblais divers mis à la place de l'Argile de
Roubaix partiellement exploitée ;
- 7m à -32m : Sables d'Ostricourt constitués par des sables fins
argileux ;
-32m à -36m : Craie blanche, puis marnes bleues recouvrant les
calcaires du Carbonifère.
D'un point de vue hydrogéologique, plusieurs nappes se superposent dans
le secteur :
- la nappe des limons dont une source proche du site constitue un exu¬
toire ;
- la nappe des Sables d'Ostricourt semi-captive au droit du site qui se
déverse par l'intermédiaire des fossés de drainage dans la nappe
alluviale de la Scarpe ;
- 11 -
- un terrain remblayé de la briqueterie d'HEM ;
- un terrain cultivé (prairies) à FOREST/MARQUE ;
- la carrière d 'HAUBOURDIN.
Malgré une faible nocivité des boues de curage, ce dernier site est
cependant à exclure du fait d'une forte vulnérabilité de l'aquifère crayeux
qui constitue le réservoir aquifère principal de l'agglomération lilloise.
Les caractéristiques géologiques et hydrogéologiques des deux autres
sites sont examinées dans les paragraphes suivants :
II-l - Le site de la carrière d'HEM (site 1)
Situé à proximité de l'argilière de la briqueterie d'HEM, ce site est
constitué d'une zone remblayée (après extraction partielle des argiles) par
des matériaux de construction et des terres de découvertes formant ainsi une
butte surélevée de 7 à 8 mètres. Les boues seraient déposées au sommet de
cette butte sur une petite cuvette aménagée de manière à retenir les eaux
d'essorage et les lessivats des eaux de pluie.
Malgré l'absence de sondages profonds au droit du site, il est cepen¬
dant possible par interprétation des données géologiques connues à proximité
de l'argilière, de dresser la coupe géologique prévisionnelle suivante :
- 0 à -lOm : remblais divers mis à la place de l'Argile de
Roubaix partiellement exploitée ;
- 7m à -32m : Sables d'Ostricourt constitués par des sables fins
argileux ;
-32m à -36m : Craie blanche, puis marnes bleues recouvrant les
calcaires du Carbonifère.
D'un point de vue hydrogéologique, plusieurs nappes se superposent dans
le secteur :
- la nappe des limons dont une source proche du site constitue un exu¬
toire ;
- la nappe des Sables d'Ostricourt semi-captive au droit du site qui se
déverse par l'intermédiaire des fossés de drainage dans la nappe
alluviale de la Scarpe ;
- 12 -
- la nappe de la craie, profonde d'environ 30 mètres, légèrement
captive sous les terrains tertiaires et de sens d'écoulement Sud-Nord.
Cette nappe est intensivement exploitée par les captages de la Société
des Eaux du Nord dont le plus proche est situé en amont du site à
environ 300m (cf. plan de situation sur la carte hydrogéologique en
annexe II) ;
- la nappe du Calcaire carbonifère libre dont les niveaux sont voisins
de 80 mètres .
Les différentes formations semi -perméables intercalées entre les diffé¬
rents aquifères leur assurent une protection contre les pollutions provenant
de la surface qui est toutefois très variable en fonction de la localisation
du site et du type de réservoir.
Ainsi la nappe du Calcaire carbonifère apparaît très peu vulnérable du
fait de la double protection assurée par les marnes du Turonien moyen et par
l'Argile de Louvil recouvrant la craie et assurant à celle-ci une protection
efficace. Par contre, le décapage réalisé des Argiles des Flandres a rendu
la nappe des Sables d'Ostricourt vulnérable. Toutefois la présence des
remblais de terres limoneuses peu perméables peut constituer un premier
filtre assurant un certain piégeage des métaux lourds susceptibles d'être
re largués.
L'utilisation de ce site localisé en dehors du périmètre de protection
éloigné du captage d'HEM nécessitera le recouvrement en fin de stockage par
des terrains argileux formant un léger dôme permettant une évacuation rapide
des eaux de pluies et réduisant ainsi les infiltrations et par conséquent le
lessivage des déchets enfouis.
II-2 - Le site de Forest-sur-Marque
Localisé au Nord de l'agglomération de Forest-sur-Marque, ce site est
occupé par des prairies inondables drainées par un réseau de fossés s 'écou¬
lant vers la Marque. Le projet prévoit un décapage de la terre végétale, un
stockage des déchets avant régalage des terres de couverture et remise
ensuite en cultures.
- 12 -
- la nappe de la craie, profonde d'environ 30 mètres, légèrement
captive sous les terrains tertiaires et de sens d'écoulement Sud-Nord.
Cette nappe est intensivement exploitée par les captages de la Société
des Eaux du Nord dont le plus proche est situé en amont du site à
environ 300m (cf. plan de situation sur la carte hydrogéologique en
annexe II) ;
- la nappe du Calcaire carbonifère libre dont les niveaux sont voisins
de 80 mètres .
Les différentes formations semi -perméables intercalées entre les diffé¬
rents aquifères leur assurent une protection contre les pollutions provenant
de la surface qui est toutefois très variable en fonction de la localisation
du site et du type de réservoir.
Ainsi la nappe du Calcaire carbonifère apparaît très peu vulnérable du
fait de la double protection assurée par les marnes du Turonien moyen et par
l'Argile de Louvil recouvrant la craie et assurant à celle-ci une protection
efficace. Par contre, le décapage réalisé des Argiles des Flandres a rendu
la nappe des Sables d'Ostricourt vulnérable. Toutefois la présence des
remblais de terres limoneuses peu perméables peut constituer un premier
filtre assurant un certain piégeage des métaux lourds susceptibles d'être
re largués.
L'utilisation de ce site localisé en dehors du périmètre de protection
éloigné du captage d'HEM nécessitera le recouvrement en fin de stockage par
des terrains argileux formant un léger dôme permettant une évacuation rapide
des eaux de pluies et réduisant ainsi les infiltrations et par conséquent le
lessivage des déchets enfouis.
II-2 - Le site de Forest-sur-Marque
Localisé au Nord de l'agglomération de Forest-sur-Marque, ce site est
occupé par des prairies inondables drainées par un réseau de fossés s 'écou¬
lant vers la Marque. Le projet prévoit un décapage de la terre végétale, un
stockage des déchets avant régalage des terres de couverture et remise
ensuite en cultures.
- 13 -
D'un point de vue géologique la série stratigraphique rencontrée au
droit du site serait :
- 10 à 12m d'alluvions semi-perméables constituées de silts et de
sables argileux ;
- 3 à 4m d'Argile de Louvil plus ou moins remaniés et altérés
surmontant la craie du Sénonien dont l'épaisseur est voisine de celle
du site 1.
Du point de vue hydrogéologique, la nappe phréatique est constituée par
la nappe alluviale de la Marque dont les niveaux sont proches du sol. Cette
nappe n'est séparée de celle de la craie que par une faible épaisseur
d'Argile de Louvil résiduelle localement érodée. Ainsi aucune discontinuité
franche n'existe entre les deux aquifères. L'alimentation de la nappe de la
craie s'effectue à la fois directement à partir des précipitations sur les
terrains crayeux affleurant au Sud de Tressin et indirectement par drainance
de la nappe alluviale de la Marque favorisée par les disparitions locales de
l'Argile de Louvil.
Par ailleurs, la nappe alluviale apparaît très vulnérable, du fait de
sa proximité du sol et toute pollution est rapidement drainée vers la Marque
par un réseau dense de fossés.
Compte tenu des risques de pollution de l'aquifère crayeux par drai¬
nance de la nappe alluviale déjà de qualité très médiocre et des difficultés
techniques à réaliser une excavation d'un mètre de profondeur dans un
terrain où la nappe est fréquemment voisine du sol et d'y déposer ensuite
des boues semi-liquides sans entraîner de débordement dans les fossés de
drainage, l'utilisation de ce site est fortement déconseillée.
- 13 -
D'un point de vue géologique la série stratigraphique rencontrée au
droit du site serait :
- 10 à 12m d'alluvions semi-perméables constituées de silts et de
sables argileux ;
- 3 à 4m d'Argile de Louvil plus ou moins remaniés et altérés
surmontant la craie du Sénonien dont l'épaisseur est voisine de celle
du site 1.
Du point de vue hydrogéologique, la nappe phréatique est constituée par
la nappe alluviale de la Marque dont les niveaux sont proches du sol. Cette
nappe n'est séparée de celle de la craie que par une faible épaisseur
d'Argile de Louvil résiduelle localement érodée. Ainsi aucune discontinuité
franche n'existe entre les deux aquifères. L'alimentation de la nappe de la
craie s'effectue à la fois directement à partir des précipitations sur les
terrains crayeux affleurant au Sud de Tressin et indirectement par drainance
de la nappe alluviale de la Marque favorisée par les disparitions locales de
l'Argile de Louvil.
Par ailleurs, la nappe alluviale apparaît très vulnérable, du fait de
sa proximité du sol et toute pollution est rapidement drainée vers la Marque
par un réseau dense de fossés.
Compte tenu des risques de pollution de l'aquifère crayeux par drai¬
nance de la nappe alluviale déjà de qualité très médiocre et des difficultés
techniques à réaliser une excavation d'un mètre de profondeur dans un
terrain où la nappe est fréquemment voisine du sol et d'y déposer ensuite
des boues semi-liquides sans entraîner de débordement dans les fossés de
drainage, l'utilisation de ce site est fortement déconseillée.
- 14 -
CONCLUSIONS
Les recherches analytiques réalisées sur les boues de la Marque, axées
sur les métaux lourds, à l'exclusion de tout autre micropolluants notamment
d'origine organique (hydrocarbures, solvants chlorés,...) ont permis de
déceler une forte contamination par le plomb, le chrome, le mercure,
l'arsenic et le cadmium.
Malgré ces très fortes concentrations les boues de la Marque ne sont
susceptibles que de relarguer au contact des eaux de pluie que de faibles
concentrations en micropolluants métalliques ne représentant que quelques
millièmes des quantités présentes, dans des conditions normales de stockage
et en l'absence de substances complexantes type NTA, EDTA, chlorure.
Cependant la toxicité de ces métaux et le volume important à stocker
conduisent à exclure le site de la carrière d 'HAUBOURDIN, à déconseiller
celui de Forest-sur-Marque où le stockage serait en outre techniquement
délicat. Par contre le site de la carrière d'HEM, présente, d'après l'ana¬
lyse des données géologiques existantes, des caractéristiques favorables au
stockage des boues, sous réserve d'un aménagement préalable du site et de la
mise en place d'une couverture étanche en fin d'exploitation sur le dépôt.
Vu par J. RICOUR, Directeur
du Service géologique régional
Nord Pas-de-calais
Rédigé par :
H. DENUDT, Ingénieur hydrogéologue
Service géologique régional Nord
Pas-de-calais
- 14 -
CONCLUSIONS
Les recherches analytiques réalisées sur les boues de la Marque, axées
sur les métaux lourds, à l'exclusion de tout autre micropolluants notamment
d'origine organique (hydrocarbures, solvants chlorés,...) ont permis de
déceler une forte contamination par le plomb, le chrome, le mercure,
l'arsenic et le cadmium.
Malgré ces très fortes concentrations les boues de la Marque ne sont
susceptibles que de relarguer au contact des eaux de pluie que de faibles
concentrations en micropolluants métalliques ne représentant que quelques
millièmes des quantités présentes, dans des conditions normales de stockage
et en l'absence de substances complexantes type NTA, EDTA, chlorure.
Cependant la toxicité de ces métaux et le volume important à stocker
conduisent à exclure le site de la carrière d 'HAUBOURDIN, à déconseiller
celui de Forest-sur-Marque où le stockage serait en outre techniquement
délicat. Par contre le site de la carrière d'HEM, présente, d'après l'ana¬
lyse des données géologiques existantes, des caractéristiques favorables au
stockage des boues, sous réserve d'un aménagement préalable du site et de la
mise en place d'une couverture étanche en fin d'exploitation sur le dépôt.
Vu par J. RICOUR, Directeur
du Service géologique régional
Nord Pas-de-calais
Rédigé par :
H. DENUDT, Ingénieur hydrogéologue
Service géologique régional Nord
Pas-de-calais
ANNEXE IBRGM-SGR/N.PCLEZENNES (Nord)(87 SGN 645 NPC)
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT
(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy)
Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage et
examen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d' êpandages proposés
PLAN DE MASSE AU 1/2000^ des prélèvements de boues
(3 feuillets)
(D¥
Légende
Point de prélèvement avec sa profondeursous le niveau de la vase
0,20m.
ANNEXE IBRGM-SGR/N.PCLEZENNES (Nord)(87 SGN 645 NPC)
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT
(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy)
Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage et
examen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d' êpandages proposés
PLAN DE MASSE AU 1/2000^ des prélèvements de boues
(3 feuillets)
(D¥
Légende
Point de prélèvement avec sa profondeursous le niveau de la vase
0,20m.
ril ^e Ro,
-^ ; §
(87 SGN 645 NPC)
ANNEXE I-l
ril ^e Ro,
-^ ; §
(87 SGN 645 NPC)
ANNEXE I-l
ANNEXE 1-2
¿O S
a;'60m.
ey J3
(87 SGN 645 NPC)
ANNEXE 1-2
¿O S
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(87 SGN 645 NPC)
ANNEXE 1-3
-^(5) - 0,60 m.
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(87 SGN 645~NPC \ ^"N^Z-TJ? /
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-0,30 m.
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(87 SGN 645~NPC \ ^"N^Z-TJ? /
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ANNEXE IIBRGM-SGR/N.PCLEZENNES (Nord)(87 SGN 645 NPC
SYNDICAT INTERCOMMUNAL DU BASSIN DE LA MARQUE
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT
(Subdivision de Villeneuve d'Ascq, Cysoing, Lannoy)
Projet de curage du lit de la Marque
Etude de la nocivité des boues de curage et
examen des caractéristiques hydrogéologiques
des sites d'épandages proposés
CARTE HYDROGEOLOGIQUE AU 1/25000 du secteur d'étude
LEGENDE
i i i i i i
+ 5
oFI
Limite sud du contact Tertiaire (argile) - craie
Isopièze de la nappe de la craie(basses eaux 1970)
Limite de captivité de la nappe de la craie enbasses eaux
Domaine d'alimentation effective
Exploitant
Forage en service (nappe de la craie)et sa désignation
Echelle : 1/25 000