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 Halifax Convention Centre, 1650 Argyle Street, Halifax, Nouvelle Écosse
4-5 juin, 2019  

Zinc à valence zéro : une technologie d’assainissement novatrice pour le contaminant émergent 1,2,3-trichloropropane
Suzanne O’Hara, Eric Suchomel, Rula Deeb
Geosyntec Consultants Inc.
L’objectif de cette présentation est de résumer les résultats d’analyses en laboratoire, d’études pilotes à petite échelle et en grandeur réelle et de surveillance du rendement conçues pour recueillir des données afin de démontrer et valider l’utilisation du zinc à valence zéro pour promouvoir la réduction chimique abiotique sur les lieux du 1,2,3-trichloropropane dans les eaux souterraines. De plus, des données sont recueillies afin d’élaborer des paramètres de rendement pour évaluer l’efficacité de la distribution et du traitement, la conception technique, l’approbation réglementaire et l’analyse des coûts et des avantages du zinc à valence zéro.
Abstract

Le 1,2,3-trichloropropane (TCP) a historiquement été utilisé comme décapant de peinture et de vernis, comme agent de nettoyage et de dégraissage, comme solvant industriel et comme composante commune de fumigants de sol précédemment largement utilisés dans les pratiques agricoles. Le TCP est typiquement mobile dans la subsurface et est résistant à l’atténuation naturelle; sa persistance a entraîné des répercussions répandues sur les systèmes d’approvisionnement en eau. La Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis évalue le TCP dans le cadre de la Third Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR 3) (troisième règle de surveillance de contaminants non réglementés), qui est utilisée pour déterminer si un contaminant fera l’objet de plus de réglementation à l’avenir, tandis que certains États individuels ont ou sont en train d’élaborer des niveaux réglementaires pour le TCP qui sont aussi faibles que 0,000 5 µg/L.

Le TCP est mobile dans la subsurface et est résistant à l’atténuation naturelle. Comparativement à d’autres composés halogénés, le TCP est moins susceptible d’être absorbé dans la matière solide ou de subir une extraction en phase gazeuse. Les solutions de remédiation pour le TCP sont limitées, particulièrement aux niveaux actuels et aux niveaux réglementaires futurs prévus. Le traitement d’eaux souterraines contaminées de faibles concentrations de TCP présente des défis uniques en matière d’assainissement. Les technologies d’assainissement qui ont été évaluées ou mises en œuvre à des échelles allant d’études de traitabilité en laboratoire à des mises en œuvre en grandeur réelle comprennent la biorestauration in situ (BRIS), la réduction chimique in situ (RCIS) et l’oxydation chimique in situ (OCIS).

Un processus de traitement novateur qui a produit des taux prometteurs de dégradation du TCP est la RCIS à l’aide de zinc à valence zéro (ZVZ). Cette présentation résumera les résultats d’analyses en laboratoire, d’études pilotes à petite échelle et en grandeur réelle et de surveillance du rendement conçues pour recueillir des données afin de démontrer et de valider l’utilisation du ZVZ pour promouvoir la RCIS abiotique du TCP dans les eaux souterraines. De plus, des données sont recueillies afin d’élaborer des paramètres de rendement pour évaluer l’efficacité de la distribution et du traitement, la conception technique, l’approbation réglementaire et l’analyse des coûts et des avantages du ZVZ. Ces travaux sont menés en collaboration avec des partenaires universitaires de l’Oregon Health & Science University et dans le cadre du financement du Environmental Sustainability Development to Integration Program (NESDI) de la United States Navy et d’une subvention du Environmental Security Technology Certification Program (ESTCP).

Les approches actuelles pour l’assainissement des eaux souterraines contaminées par le TCP ne sont pas réalisables ou leur coût est prohibitif. Puisque le TCP a été identifié comme un contaminant émergeant par le gouvernement fédéral, l’élaboration et la transition réussie aux technologies à base de ZVZ pourraient mener à l’accélération du traitement et de la fermeture d’installations. De plus, les technologies à base de ZVZ pourraient être applicables de façon plus généralisée à l’ensemble de la famille des hydrocarbures moins chlorés, une classe particulièrement récalcitrante de composés qui pose défi en matière d’assainissement.

Suzanne O’Hara, hydrogéologue principale, Geosyntec Consultants Inc.
Suzanne O’Hara est hydrogéologue et possède plus de 20 ans d’expérience. Elle met son expérience à profit pour aider les clients à mettre l’accent sur l’élaboration de modèles conceptuels de sites (MCS) et sur l’assainissement des eaux souterraines et des sols à l’aide de technologies novatrices et plus conventionnelles.

Son expertise en assainissement comprend la biorestauration in situ, l’oxydation chimique in situ, la réduction chimique in situ, l’assainissement thermique à l’aide de la technologie STAR (Self-sustaining Treatment for Active Remediation), le traitement passif à l’aide de métaux à valence zéro et le traitement de BPC dans les matériaux de construction.

Mme O’Hara a dirigé, géré ou fourni un soutien technique pour des projets allant de l’élaboration stratégique globale, à des enquêtes de site, à la surveillance à long terme, à la conception de la surveillance et de l’assainissement, à l’établissement des coûts et la mise en œuvre, au transport et au devenir des contaminants et à l’élaboration de MCS.

Traitements novateurs de sédiments contaminés par des déchets de bois à l’aide des techniques d’amendements réactifs et d’essais passifs de dosage des sulfures dans les eaux interstitielles par gradient de diffusion en couches minces
Dan Berlin, Dimitri Vlassopoulos, Masakazu Kanematsu, Joy Dunay, Evan Malczyk, Tom Wang
Anchor QEA, LLC
L’objectif de cette présentation est de décrire la technique novatrice d’essais passifs de dosage des sulfures dans les eaux interstitielles par gradient de diffusion en couches minces et de décrire les résultats d’essais novateurs en matière de traitement des sulfures dans les eaux interstitielles dans les sédiments contaminés par des déchets de bois.
Abstract

Le havre d’Esquimalt a historiquement été utilisé pour le flottage de billes, l’entreposage de billes et l’exploitation de scieries au cours des 70 dernières années. Ces activités ont mené à l’accumulation de dépôts de déchets de bois dans la zone infralittorale du havre. Plus de 300 000 m3 de déchets de bois sont présents dans plus de 200 hectares du havre d’Esquimalt. Au fur et à mesure que les déchets de bois se décomposent, il se crée une demande biologique en oxygène dans les sédiments qui, en quantité excessive, peut réduire ou éliminer les zones oxygénées. Cela peut entraîner une accumulation de composés, tels que les sulfures, l’ammoniac et le méthane, qui sont toxiques pour de nombreux organismes benthiques à des concentrations corrélées aux déchets de bois présents par des sources anthropiques. Les déchets de bois se lessivent ou se dégradent en composés toxiques, tels que les phénols, l’acide benzoïque, l’alcool benzylique, les terpènes et les tropolones, dont plusieurs ont été déterminés comme étant toxiques pour les organismes aquatiques, soit par des essais en laboratoire ou sur les lieux.

Services publics et Approvisionnement Canada, au nom du ministère de la Défense nationale, mène des études de gestion du risque pour les sédiments dans le havre d’Esquimalt contenant des dépôts de déchets de bois provenant d’activités historiques. Ces travaux comprennent l’utilisation d’une technique novatrice d’échantillonnage passif des eaux interstitielles pour quantifier les sulfures dissous à l’aide de la méthode par gradient de diffusion en couches minces (DGT) afin de mesurer les concentrations de sulfures dans les eaux interstitielles de façon rapide et précise. La méthode par DGT est fondée sur la réaction des sulfures avec l’iodure d’argent et devient de plus en plus commune en tant que technique in situ fiable pour la quantification des niveaux de sulfures dans les eaux interstitielles des sédiments. Cette présentation décrit les méthodes d’essai par DGT utilisées dans le cadre de temps de déploiement allant de 30 minutes à 24 heures. Les concentrations mesurées s’étendaient de moins de 1 mg/L à plus de 200 mg/L, la plupart des concentrations variant entre 20 et 40 mg/L. Des analyses par essais biologiques ont aussi été menées à l’aide d’essais de développement de larves de mollusques bivalves afin d’évaluer la toxicité particulière au site pour une gamme de concentrations de sulfures dans les débris de bois et les eaux interstitielles.

L’assainissement des sédiments contaminés par des déchets de bois a toujours nécessité l’utilisation de méthodes coûteuses, comme le dragage et le recouvrement. Toutefois, les traitements par amendements ont le potentiel d’oxyder ou d’immobilier les sulfures dans les eaux interstitielles. Un programme d’essai novateur à l’échelle du laboratoire a été mené pour évaluer l’efficacité d’un recouvrement de sable mélangé à une gamme d’amendements de traitement pour réduire les concentrations de sulfures biodisponibles dans les eaux interstitielles des sédiments contenant des déchets de bois. Les amendements de traitement comprennent des matériaux minéraux comme des oxydes de fer, des oxydes de manganèse et des carbonates de fer. Les profils verticaux de la classification en zones de réactions d’oxydoréduction (redox) et de sulfures dans les eaux interstitielles ont été mesurés par DGT dans le recouvrement amendé et dans les sédiments contenant des débris de bois recouverts afin d’évaluer l’efficacité des amendements réactifs. Le programme d’analyse soutient l’utilisation d’une variété d’amendements de traitement qui entraîneraient des solutions d’assainissement beaucoup plus rentables que le dragage ou le recouvrement dans cette grande zone de déchets de bois. Les résultats sont utilisés pour concevoir une étude pilote sur le terrain.

Dan Berlin, scientifique principal, Anchor QEA, LLC
Dan Berlin est scientifique principal au sein de Anchor QEA, LLC et possède plus de 18 ans d’expérience professionnelle de la gestion de projets d’assainissement des sédiments. Il détient une maîtrise en gestion de l’environnement et se spécialise dans la conception d’études d’enquête de sédiments, la gestion d’analyses de solutions d’assainissement, ainsi que dans la conception et le nettoyage de grands projets complexes d’assainissement de sédiments aux États-Unis et au Canada.

Enjeux associés à l’assainissement de sites militaires contaminés par des munitions et des contaminants émergents
Evan Cox, Geosyntec Consultants International Inc.
L’objectif de cette présentation est de mettre en évidence les solutions novatrices d’assainissement pour les contaminants émergents, comme le perchlorate, dans le sol et les eaux souterraines à des sites complexes où des munitions pourraient aussi être présentes. La présentation portera sur des études de cas et des techniques pertinentes aux sites contaminés fédéraux du Canada.
Abstract

La production, l’analyse, l’entreposage et l’élimination de munitions à l’appui de l’état de préparation à la défense nationale et aux missions ont entraîné des déversements de composantes de munitions (CM) dans l’environnement à des sites de champ d’entraînement de tir, d’usines d’armement, d’installations de production et de zones d’entreposage et d’élimination. Des techniques d’enquête et d’assainissement ont été élaborées et continuent d’être mises au point, afin d’atténuer ou de corriger de façon rentable les répercussions environnementales. Ces efforts peuvent être difficiles à réaliser à des sites où la présence de munitions explosives non explosées (UXO) et d’explosifs et munitions sources de préoccupations est connue ou est découverte de façon inattendue au cours d’activités sur le terrain. La compréhension des mécanismes de libération typiques, des contaminants fréquemment rencontrés, des techniques d’enquête et d’assainissement à jour et des techniques adéquates de planification et d’atténuation des dangers à ces sites est essentielle pour des activités de nettoyage de site sécuritaires, réussies et rentables. Cette présentation abordera ces enjeux et présentera plusieurs études de cas pour des sites complexes où l’assainissement de contaminants émergents, comme le perchlorate, la cyclonite, des solvants chlorés et le 1,4-dioxane sont présents dans le sol et les eaux souterraines.

Evan Cox, premier scientifique principal de l’assainissement, Geosyntec Consultants International Inc.
Evan Cox est premier scientifique principal de l’assainissement au sein de Geosyntec Consultants International Inc. Il possède plus de 28 ans d’expérience démontrée dans l’élaboration et l’application de technologies novatrices d’assainissement in situ pour des produits chimiques à hauts niveaux d’énergie et chlorés dans des milieux de la subsurface. Il collabore avec des programmes de recherches gouvernementaux et d’intérêts du secteur privé afin de créer des technologies novatrices de traitement in situ et pour démonter et valider leur utilisation à l’échelle du terrain pour leur utilisation commerciale à grande échelle. Il a été un pionnier de nombreuses techniques de traitement biologiques pour le perchlorate dans le sol et les eaux souterraines, ayant travaillé à plus de 40 sites contaminés par des perchlorates partout dans le monde. Dans le cadre de ces travaux de recherches, d’élaboration et de mise en œuvre d’assainissements in situ, il a également été l’auteur de plus de 50 articles de publications professionnelles au sujet de la dégradation de contaminants dangereux dans les milieux de la subsurface, et il a corédigé plusieurs documents d’orientation et cours pour des organismes de protection de l’environnement.

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