Contrairement à de nombreux sites contaminés fédéraux où les matériaux source proviennent d’infrastructures (p. ex., réservoirs souterrains de stockage de carburant) ou d’activités (p. ex., sites d’enfouissement) géographiquement fixes, il est prévu que des rejets de matériaux source contenant des substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA) sur les lieux d’installations fédérales ont eu lieu dans plusieurs régions qui sont difficiles à définir dans l’espace et dans le temps en raison de la nature de l’exploitation historique (p. ex., entretien ou essai d’équipement de lutte contre les incendies) et des événements historiques de rejets (p. ex., feux de carburant, sites d’écrasement d’aéronefs). Des évaluations environnementales achevées sur les lieux d’une base militaire canadienne ont identifié plus de 20 secteurs de préoccupation environnementale potentielle (SPEP) retrouvés sur une superficie de 450 hectares, dont les SPFA étaient le contaminant principal potentiel source de préoccupations.

Le rejet irrégulier de SPFA à cette propriété fédérale particulière, combinée à la mobilité et à la persistance de ces produits chimiques dans le milieu environnemental, a contribué à la détection de la présence de SPFA dans l’eau de surface, les eaux souterraines et le sol partout sur les lieux de la base. Donc, une nouvelle approche pour la classification de la contamination dans le cadre du Système national de classification des lieux contaminés est recherchée en raison de l’utilisation historique particulière et des propriétés physico-chimiques de ces substances, ainsi que la nécessité d’adopter une approche particulière aux contaminants pour effectuer la gestion efficace et des risques potentiels à la santé humaine et à l’environnement.

Cette présentation examinera les activités menées à l’appui de cette nouvelle approche de classification des sites (p. ex., évaluation environnementale de site de Phase I particulière à un contaminant, surveillance et échantillonnage dans l’ensemble de la base des eaux de ruissellement) et examinera en détail comment cette approche générera une représentation plus exacte de la migration des contaminants, du potentiel d’exposition pour les récepteurs humains et écologiques et des mesures supplémentaires prioritaires.

Erica Milligan, scientifique principale, SLR Consulting (Canada) Ltd.
Erica Milligan est scientifique principale au sein de la société d’expert-conseil en environnement SLR Consulting (Canada) Ltd.

Services publics et Approvisionnement Canada (SPAC), au nom du ministère de la Défense nationale (MDN), effectue des enquêtes environnementales dans l’aire d’exercices d’incendie (AEI) de la Base des Forces canadiennes (BFC) Comox depuis 2002. L’AEI a été utilisée à des fins de formation de lutte contre les incendies depuis au moins 1968 et comprend une chambre à gaz et un étang de rétention d’eau. Un réseau d’affluents se déverse dans le ruisseau Scales qui, après la combinaison à d’autres ruisseaux, se déverse dans le détroit de Georgia plus au nord-ouest de la propriété de la BFC Comox. Un inventaire des espèces en péril effectué pour la BFC Comox en 2012 a confirmé la présence de 14 espèces en péril. La présence de la grenouille à pattes rouges du nord (Rana aurora) et de son site de nidification a été identifiée dans le bassin de retenue de l’AEI et à proximité dans le ruisseau Creek. Une étude théorique des ressources en eau menée en 2016 a identifié des points d’extraction d’eaux souterraines et de surface à l’extérieur du site qui pourraient être utilisés à des fins domestiques ou agricoles. Les cadres de réglementation utilisés pour les enquêtes environnementales en 2018 comprennent : les valeurs préliminaires dans l’eau potable de Santé Canada; l’ébauche de la Recommandation pour la qualité des eaux au Canada pour le perfluorooctanesulfonate (PFOS) du Conseil canadien des ministres de l’Environnement (CCME); les Valeurs de dépistage du sol de Santé Canada pour l’utilisation du terrain à des fins agricoles, résidentielles ou comme espaces verts; et les Recommandations fédérales pour la qualité de l’environnement (RFQE) pour l’utilisation agricole et résidentielle. Le ministère de l’Environnement de la Colombie-Britannique mis en place des normes d’assainissement du sol et des eaux souterraines qui s’appliqueraient aussi aux propriétés à l’extérieur des sites.

Les résultats de l’enquête environnementale menée en 2002 ont identifié la contamination de la sous-surface par des hydrocarbures provenant de l’utilisation de mazout et de l’entreposage d’huile usée. Des enquêtes de la sous-surface ont été menées dans la zone de l’AEI pour la présence de substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA) particulières depuis 2015 provenant des mousses extinctrices utilisées et des agents extincteurs déposés historiquement; des enquêtes ont aussi été menées pour la présence d’hydrocarbures, de composés organiques volatils (COV) et de métaux. La présence de SPFA a été détectée dans le sol, les eaux souterraines, les sédiments et les eaux de surface à des niveaux au-delà des critères de réglementation actuellement considérés comme applicables pour l’assainissement. La stratigraphie et l’écoulement des eaux de surface et des eaux souterraines dans la zone de l’AEI et du site de la BFC Comox sont complexes. Un modèle conceptuel du site (MCS) a été élaboré en 2018 selon les données recueillies au cours des enquêtes environnementales pour la caractérisation du panache et l’évaluation du transport des contaminants. Tout comme la compréhension de la caractérisation de la contamination aux SPFA, du devenir et des mécanismes de transport s’est améliorée au cours des dernières années, les technologies d’assainissement pour le sol et l’eau pour le traitement de la contamination aux SPFA évoluent également. Le niveau de réussite de l’utilisation des technologies et des approches existantes pour l’atténuation des risques et l’assainissement de sites par suite d’une contamination aux SPFA est actuellement incertain.

Cette présentation placera l’accent particulièrement sur la contamination aux SPFA à l’AEI de la BFC Comox, l’évaluation des approches de gestion des risques et les technologies d’atténuation des risques pour aider SPAC et le MDN à atteindre leurs objectifs de diligence raisonnable environnementale et de conformité à l’égard des récepteurs sur place et hors site.

Dave Osguthorpe, spécialiste en environnement, Services publics et Approvisionnement Canada
Dave Osguthorpe est spécialiste en environnement au sein de Services publics et Approvisionnement Canada (SPAC) à Victoria, en Colombie-Britannique. M Osguthorpe détient un baccalauréat en sciences avec spécialisation en science de l’environnement de la Royal Roads University, un diplôme de technologie environnementale du Camosun College et est agréé par ECO Canada en tant que professionnel de l’environnement (EP). M Osguthorpe travaille au sein de l’équipe des Sites contaminés des Services de l’environnement de SPAC depuis sept ans et est actuellement gestionnaire de programme à SPAC pour la BFC Comox.

Vijay Kallur, Arcadis Canada Inc.

En décembre 2005, la plus grande explosion en Europe de l’Ouest depuis la Seconde Guerre mondiale a eu lieu à l’installation de stockage de produits pétroliers Buncefield au Royaume-Uni. Dans le cadre de la lutte des incendies qui ont été causées par les explosions, environ 250 000 litres de mousse extinctrice contenant du perfluorooctanesulfonate (PFOS) ont été utilisés, dont une portion a directement eu un impact sur l’aquifère principal de craie sous-jacent qui se trouve à l’intérieur d’une zone protégée de prélèvement d’eau potable. Les enquêtes ont révélé la présence de PFOS dans les eaux souterraines sous le site reposant à environ 35 m sous le niveau du sol, avec des concentrations de PFOS à la source variant entre 20 et 50 µg/L, ce qui est bien au-delà des valeurs d’orientation de 0,3 µg/L pour le Royaume-Uni.

Nous avons évalué le transport du PFOS dans les eaux souterraines du substratum rocheux fissuré vers la zone de prélèvement d’eau potable. Dans ce cas, le PFOS a été déversé en même temps que les carburants et a donné une occasion de caractériser le transport du PSFO et d’hydrocarbures, soit le benzène, le toluène, l’éthylbenzène et le xylène (collectivement, sous forme de BTEX) ainsi que le carburant oxygène éther tert-butylique méthylique (ETBM). Les propriétés du transport du BTEX et de l’ETBM sont bien connues. Donc, la comparaison du transport de ces hydrocarbures au transport du PFOS à ce site bien caractérisé à la suite d’un événement de déversement connu a offert une occasion unique de mieux comprendre le transport du PFOS dans l’environnement.

Les activités d’enquête du site ont compris l’achèvement des activités de forage souterrain et de forage du substratum rocheux, des enquêtes géophysiques de fond et de l’installation et du prélèvement d’échantillons de puits de surveillance de l’eau souterraine pour des concentrations de PFOS, de BTEX et d’ETBM. Le prélèvement régulier d’échantillons des puits de surveillance a eu lieu sur une base quasi mensuelle pendant une période de cinq à sept ans, fournissant ainsi un registre détaillé de la surveillance environnementale. La modélisation des contaminants qui a également été entreprise au cours du processus d’évaluation quantitatif des risques avec les activités d’assainissement, y compris le pompage des eaux souterraines et le recouvrement de 12 000 m3 de sol peu profond contaminé par du PFOS, deux activités conçues pour remédier aux impacts potentiels de l’incident d’origine.

Le projet a donné lieu à l’acquisition de connaissances extrêmement utiles au sujet du transport du PFOS dans la roche fissurée au site, y compris la caractérisation des concentrations de fond du PFOS et des mécanismes d’atténuation. Étant donné l’augmentation importante de la reconnaissance du nombre de zones sources potentielles de substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA) à l’échelle mondiale et du nombre considérable d’approvisionnements en eau potable à risque, ces connaissances seront d’intérêt particulier à un vaste auditoire.

John Vogan, directeur de l’expansion de l’entreprise, Arcadis
John Vogan est hydrogéologue possédant plus de 25 ans d’expérience en enquête et en assainissement des eaux souterraines et du sol. M Vogan est responsable du soutien technique de l’exécution des projets pour Arcadis dans l’ensemble du Canada et est membre du Groupe de travail sur les contaminants émergents à l’échelle mondiale d’Arcadis. Avant de se joindre à Arcadis, M Vogan a dirigé une entreprise novatrice d’assainissement sur les lieux, qui était à l’origine une société détachée de la Waterloo University, qui avait établi une technologie de barrière perméable réactive (BPR) passive de traitement des eaux souterraines sur le marché. M Vogan a participé à la rédaction de plus de 30 publications techniques et a enseigné plusieurs cours de courte durée en collaboration avec la United States Environmental Protection Agency (US EPA).

Depuis la fin des années 2000, la 14e Escadre Greenwood (Nouvelle-Écosse) est à l’avant-garde de la compréhension, de l’évaluation et la gestion stratégique des substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA). En tant que l’une des premières bases au Canada à étudier les effets des SPFA dans l’environnement, les travaux réalisés à ce jour à la base ont fixé une grande partie de la fondation de comment les SPFA sont évaluées et gérées partout au pays (y compris l’élaboration d’un protocole d’orientation de l’échantillonnage des SPFA accepté par l’industrie et, en consultation avec Construction de Défense Canada, le ministère de la Défense nationale et Environnement et Changement climatique Canada, l’achèvement du premier système de notation pour les sites contaminés par des SPFA du Système national de classification des lieux contaminés [SNCLC]).

Selon les travaux menés à différents sites sur les lieux de la base (y compris à l’ancienne aire d’exercices d’incendie [AEI], au lagon de mousse à formation de pellicule aqueuse [mousses AFFF], aux hangars, aux voies de circulation, au champ de neutralisation des explosifs et munitions [NEM] et d’autres lieux d’applications historiques de SPFA ou de mousses AFFF), conformément aux étapes 2 à 6 de l’Approche fédérale en matière de lieux contaminés, cette étude de cas placera l’accent sur les principales conclusions associées aux évaluations des SPFA (ainsi que le devenir et le transport) au cours de la dernière décennie qui abordent les lacunes fondamentales à l’égard de la compréhension actuelle de la science des SPFA de notre industrie. Plus précisément, cette étude de cas permettra de discuter de sujets comme : la façon dont les répercussions causées par les SPFA ont été stratégiquement abordées lorsque le puits principal d’approvisionnement en eau de la base a été identifié pour la première fois comme étant contaminé par des SPFA, malgré des directives réglementaires limitées et inapplicables; la corrélation des résultats de surveillance à long terme de l’eau de surface et des sédiments recueillis le long d’un ruisseau qui traverse la base, près de plusieurs des sites contaminés par les SPFA; les implications en matière d’assurance et de contrôle de la qualité (c.-à-d., la contamination croisée) de l’utilisation de matériaux « interdits » par le protocole d’échantillonnage des SPFA (p. ex., écope à doubles clapets antiretour, ficelle de jute, imperméables, caisses d’eau et tubes en polyéthylène basse densité); la présentation de l’application et de l’évaluation de l’épreuve de précurseur oxydable total (POT) et des données au sujet du précurseur; l’évaluation des roches météorisées associées aux concentrations de SPFA dans l’eau souterraine; et le devenir et le transport dans un milieu hydrogéologique dynamique complexe.

Andrew Thalheimer, associé, Dillon Consulting Limited
Andrew Thalheimer, ingénieur professionnel, est associé de Dillon Consulting Limited et travaille à Halifax (N.-É.). En tant que chef national de l’assainissement, M. Thalheimer est spécialiste technique principal et possède plus de 30 ans d’expérience en évaluation et en assainissement de sites contaminés. M Thalheimer mène le programme des contaminants émergents de Dillon, faisant avancer l’état de la pratique de l’évaluation et de la gestion des risques associés au SPFA, tout en effectuant la sensibilisation aux SPFA au sein de l’industrie et des communautés de réglementation. Au cours de la dernière décennie, il a travaillé en tant qu’expert technique à de nombreux sites concernant la caractérisation et l’évaluation des SPFA, a présenté des sujets associés aux SPFA à d’innombrables conférences partout en Amérique du Nord, a coprésenté un cours d’un jour sur les principes fondamentaux des SPFA, a été un expert contribuant aux procédures d’échantillonnage sur le terrain des SPFA de Transports Canada et a été un auteur collaborateur du document d’orientation de la National Ground Water Association, « Groundwater and PFAS: State of Knowledge and Practice ». De plus, M Thalheimer a été l’enquêteur principal de recherches menées pour l’industrie des aéroports de l’Amérique du Nord au sujet de la gestion des mousses AFFF et de l’identification de secteurs de préoccupations possibles en matière environnementale aux aéroports (Rapport 173 de l’Airport Cooperative Research Program [ACRP] : Use and Potential Impacts of AFFF Containing PFAS at Airports). M Thalheimer possède une vaste expérience des enquêtes de site au sujet des SPFA, caractérisant les zones sources et les répercussions aux panaches en aval, y compris de l’évaluation des précurseurs et du traitement des contaminants regroupés.

En juin 2018, Environnement et Changement climatique Canada a finalisé la Recommandation fédérale pour la qualité de l’environnement (RFQE) pour le perfluorooctanesulfonate (PFOS) dans les eaux douces de surface. Les recommandations font renvoi à la réduction de la solubilité du PFOS dans les milieux marins et la paucité des données de toxicité en milieu marin en tant que facteurs empêchant le développement d’une recommandation de protection de la qualité des eaux de surface en milieu marin. Malgré cela, le PFOS a été détecté par des chercheurs dans les eaux marines canadiennes, ainsi que dans des crustacés, des poissons et d’autres animaux sauvages, ce qui laisse entendre que la migration des PFOS vers des écosystèmes marins a lieu. Pour les responsables de la gestion de la migration des substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA) de sites fédéraux contaminés, quels outils sont disponibles pour évaluer si les concentrations des SPFA dans les eaux de surfaces des hautes terres sont une préoccupation pour les milieux marins de récepteurs environnants?

Cette présentation examinera les critères de l’eau de surface pour la protection des milieux marins calculés pour les SPFA dans d’autres territoires, examinera des données publiques où la migration des SPFA provenant de sites de hautes terres vers des milieux marins a lieu et exposera un cadre décisionnel pour l’évaluation des risques provenant des sites de hautes terres aux milieux marins.

Mathew Coady, SLR Consulting (Canada) Ltd.
Mathew Coady est évaluateur de risques et biologiste professionnel et travaille pour SLR Consulting (Canada) Ltd.

La contamination des eaux souterraines est fréquemment le résultat de déversements concentrés de substances dangereuses à la surface du sol ou aux sous-surfaces peu profondes. Toutefois, même les rejets très dispersés de substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (SPFA) à la surface du sol, comme le dépôt d’émissions atmosphériques provenant d’installations industrielles, peuvent entraîner la contamination des eaux souterraines au-delà des valeurs de dépistage actuelles et des limites d’avis sanitaires. Les valeurs de dépistage de l’eau potable de Santé Canada pour l’acide perfluorooctanoïque (APFO) et le perfluorooctanesulfonate (PFOS) sont de 0,2 µg/L et de 0,6 µg/L, respectivement. La limite combinée d’avis sanitaire pour la United States Environmental Protection Agency pour l’APFO et le PFOS est de 70 parties par billion (environ 0,07 µg/L) et plusieurs états américains ont soit établi ou proposé des limites encore plus faibles. Seulement de très petites quantités d’APFO et de PFOS sont nécessaires pour contaminer l’eau à des concentrations si faibles.

Les auteurs ont élaboré des modèles de transport de l’APFO dans l’air, dans le sol et dans l’eau dans des situations où les sources principales d’APFO étaient déterminées comme étant des émissions atmosphériques d’APFO provenant d’installations industrielles. L’APFO était déposée sur la surface des terres avoisinantes sur des centaines de kilomètres carrés pour ensuite être lessivée dans la zone non saturée vers la nappe phréatique. Une modélisation complexe de la séquence utilisant l’AERMOD (American Meteorological Society (AMS) and U.S. Environmental Protection Agency (EPA) Regulatory Model) (dépôts atmosphériques), le bilan hydrique du sol (taux d’infiltration), MODFLOW-UZF (écoulement de la zone non saturée) et MT3D-USGS (transport non saturé et saturé) a été utilisée pour effectuer une simulation des voies entières des cheminées de l’installation aux récepteurs des eaux souterraines. Les modèles ont été étalonnés selon les données disponibles pour le niveau de l’eau et la qualité de l’eau et les résultats ont été utilisés pour renseigner les enquêtes et les efforts d’assainissement subséquents. Un processus essentiel capté dans le cadre de la modélisation est l’affinité des molécules de SPFA pour le carbone organique, ce qui cause le retard des temps de transport dans les zones non saturées. Ces mêmes techniques de modélisation du sol et des eaux souterraines sont aussi applicables aux sites contaminés par d’autres types de rejets de SPFA à la surface du sol, comme l’utilisation de mousses extinctrices aux aéroports et aux installations de formation de lutte contre les incendies. Les résultats de cette étude confirment qu’une approche de modélisation en plusieurs milieux pour le devenir et le transport des SPFA peut fournir une valeur considérable pour l’évaluation du potentiel de contamination, la prévision des tendances futures de concentration, la conception de mesures correctives et l’estimation du temps de nettoyage.

Adam Janzen, ingénieur en environnement, Barr Engineering Company
Adam Janzen est ingénieur en environnement pour la Barr Engineering Company à Minneapolis, au Minnesota. Il possède plus de sept années d’expérience en modélisation de l’écoulement et du transport de l’eau souterraine avec application à l’évaluation et à l’assainissement des sites contaminés, en aménagement de canalisations d’eau et en assèchement de mines à ciel ouvert. Il est également l’un des instructeurs de la formation sur le Web pour l’analyse géospatiale et l’optimisation aux sites environnementaux de l’Interstate Technology & Regulatory Council’s (ITRC) et coauteur du document d’orientation connexe. M Jazen détient un baccalauréat en science de la University of Illinois à Urbana-Champaign et une maîtrise de la Princeton University, tous deux spécialisés en génie civil et environnemental. Il est ingénieur professionnel licencié au Minnesota et en Ohio.