Répartition, spéciation et biodisponibilité des …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-54297-FR.pdfRépartition, spéciation et biodisponibilité dans les sols de la région Auvergne

Répartition, spéciation et biodisponibilité desmétaux dans les sols de la région Auvergne et du

département de la Corrèze pour définir unestratégie d'épandage des boues de stations

d'épuration - Module SIG B R G M•--•. . \ A .

Rapport finalÍ rr\ r, •

BRGM/RP-54297-FRdécembre 20Q5

37^6-625.5 V

Agence de l'Eau 0Adour Garonne

agencede l'eauloire ~bretagne

Géosciences pour une Terre durable

Direction Régional« d* rEmironwnwntbrgm

.^^^^^'#


département de la Corréze pour définir unestratégie d'épandage des boues de stations

d'épuration - Module SIG BRGM

Rapport final

BRGM/RP-54297-FRdécembre 2005

Étude réalisée dans le cadre des projetsde Service public du BRGM 02POL201

I. Salpeteur, Y. Husson, J. M. Leistel, D. Rouzaire

Vérificateur :

Nom : D. Artignan

Date : 03/12/2005

Signature :

Approbateur :

Nom : J. F. Labbé

Date : 08/12/2005

Signature :

^ss^Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000.

d Géosciences pour une Terre durable

brgm

.^^^^^'#


département de la Corréze pour définir unestratégie d'épandage des boues de stations

d'épuration - Module SIG BRGM

Rapport final

BRGM/RP-54297-FRdécembre 2005

Étude réalisée dans le cadre des projetsde Service public du BRGM 02POL201

I. Salpeteur, Y. Husson, J. M. Leistel, D. Rouzaire

Vérificateur :

Nom : D. Artignan

Date : 03/12/2005

Signature :

Approbateur :

Nom : J. F. Labbé

Date : 08/12/2005

Signature :

^ss^Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000.

d Géosciences pour une Terre durable

brgm

Avertissement

Le tirage initial de ce rapport, en nombre fixé par convention, est diffusé à soncommanditaire. Sa communicabilité uitérieure à des tiers est liée à ia prise d'unedécision administrative formeiie à laquelle il concourt, conformément à la loin' 78-753 du 17 Juillet 1978. Passé ce délai, ce rapport devient communicable àtout tiers extérieur qui en ferait la demande ; le BRGM ne peut plus être tenucomme responsable de l'usage qui pourrait en être fait et des éventuellesconséquences pouvant en résulter.

Mots clés : répartition, spéciation, biodisponibilité, métaux, sols, Auvergne, boue, epandage,station d'épuration, stratégie, SIG, géochimie sols, sols volcaniques.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

I. Salpeteur, Y. Husson, J.M. Leistel, D. Rouzaire (2005). Répartition, spéciation etbiodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et du département de laCorréze pour définir une stratégie d'épandage des boues de stations d'épuration - Module SIGBRGM. Rapport final - Rapport BRGM RP-54297-FR, 89 pages, 18 illustrations, 2 tableaux, 3annexes (dont 5 cartes A3).

© BRGM, 2005, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM.

^

Avertissement

Le tirage initial de ce rapport, en nombre fixé par convention, est diffusé à soncommanditaire. Sa communicabilité uitérieure à des tiers est liée à ia prise d'unedécision administrative formeiie à laquelle il concourt, conformément à la loin' 78-753 du 17 Juillet 1978. Passé ce délai, ce rapport devient communicable àtout tiers extérieur qui en ferait la demande ; le BRGM ne peut plus être tenucomme responsable de l'usage qui pourrait en être fait et des éventuellesconséquences pouvant en résulter.

Mots clés : répartition, spéciation, biodisponibilité, métaux, sols, Auvergne, boue, epandage,station d'épuration, stratégie, SIG, géochimie sols, sols volcaniques.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

I. Salpeteur, Y. Husson, J.M. Leistel, D. Rouzaire (2005). Répartition, spéciation etbiodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et du département de laCorréze pour définir une stratégie d'épandage des boues de stations d'épuration - Module SIGBRGM. Rapport final - Rapport BRGM RP-54297-FR, 89 pages, 18 illustrations, 2 tableaux, 3annexes (dont 5 cartes A3).

© BRGM, 2005, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM.

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Répartition, spéciation et biodisponibilité dans les sols de la région Auvergne et du département de laCorréze - Module SIG

Orléans, le 2 mai 2006

Suite aux remarques de Mme Nigay de l'Agence de l'Eau Adour-Garonne, voicil'erratum à coller sur la page de garde du rapport final du module BRGM

p. 10 :

lire : Le BRGM assume la responsabilité de maître d'ouvrage de cette étude. LaDIREN assure la présidence du comité de pilotage et cofinance ce projet ainsi queles deux Agences de l'Eau : Loire Bretagne et Adour-Garonne qui sont partenairesdu projet.

p. 11 : 1.1.2. La problématique des épandages

lire : si le pH du sol est inférieur à 5, l'épandage est interdit ; s'il est compris entre 5et 6, un apport de chaux est nécessaire.

p. 37 : 2.1.7. La couche stations d'épuration (STEP)

lire : Seules les données de localisation et de procédés de traitement dudépartement du Puy-de-Dôme (63) ont été récupérées d'un travail antérieur de J.M.Préau (2001). Pour les cinq autres départements, une enquête a été menée par leBRGM Auvergne pour le compte de la DIREN pour collecter ces informations auprèsdes détenteurs de données : SATESE, MISE, DDAF, et constituer la nouvelle basede données des stations.

p. 41 : 3.1. Les logiciels utilisés

lire : Le document Mapinfo (.WOR) fourni a été élaboré avec la version 7.8

BRGM/RP-54297-FR - Rapport final Erratum

Répartition, spéciation et biodisponibilité dans les sols de la région Auvergne et du département de laCorréze - Module SIG

Orléans, le 2 mai 2006

Suite aux remarques de Mme Nigay de l'Agence de l'Eau Adour-Garonne, voicil'erratum à coller sur la page de garde du rapport final du module BRGM

p. 10 :

lire : Le BRGM assume la responsabilité de maître d'ouvrage de cette étude. LaDIREN assure la présidence du comité de pilotage et cofinance ce projet ainsi queles deux Agences de l'Eau : Loire Bretagne et Adour-Garonne qui sont partenairesdu projet.

p. 11 : 1.1.2. La problématique des épandages

lire : si le pH du sol est inférieur à 5, l'épandage est interdit ; s'il est compris entre 5et 6, un apport de chaux est nécessaire.

p. 37 : 2.1.7. La couche stations d'épuration (STEP)

lire : Seules les données de localisation et de procédés de traitement dudépartement du Puy-de-Dôme (63) ont été récupérées d'un travail antérieur de J.M.Préau (2001). Pour les cinq autres départements, une enquête a été menée par leBRGM Auvergne pour le compte de la DIREN pour collecter ces informations auprèsdes détenteurs de données : SATESE, MISE, DDAF, et constituer la nouvelle basede données des stations.

p. 41 : 3.1. Les logiciels utilisés

lire : Le document Mapinfo (.WOR) fourni a été élaboré avec la version 7.8

BRGM/RP-54297-FR - Rapport final Erratum

Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corréze - Module SIG

Synthèse

Ce rapport résume les principaux résultats du module :SIG du projet « Répartition,spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corréze pour définir une stratégie d'épandage des boues destations d'épuration ». En accord avec le dernier comité de suivi du projet, les rapportsdes modules B et C seront diffusés séparément, début 2006, par leurs auteursrespectifs (H. Bril et A. Piquet).

Ce projet, dont la finalité est la gestion durable des déchets, a été réalisé à la demandede la DIREN Auvergne et des Agences de l'Eau Loire-Bretagne et Adour-Garonne.

Ce projet comporte trois modules :

- un module "SIG" mis au point par le BRGM qui vise à permettre une gestion spatialedes risques liés aux teneurs excessives en éléments traces métalliques (ETM) decertains secteurs d'Auvergne et de Corréze, en particulier le risque Ni-Cr lié aux rochesvolcaniques basaltiques ;

- un module "Spéciation" géré par le LASEH de Limoges qui doit permettre d'évaluer lamobilité de ces ETM dans les altérites et ses conséquences sur les nappessuperficielles et profondes ;

- un module "Biodisponibilité" géré par l'ENITA de Marmilhat qui, à partir d'uneexpérimentation en plein champ, permet de prévoir les transferts d'ETM dans lesprairies naturelles et deux variétés de grandes cultures.

Le module "SIG" comporte 7 couches :

une couche « géologie » qui précise les contours des zones volcaniques ;

une couche « géochimie » rassemblant plus de 42000 données d'analyses dela campagne d'exploration 1977-1985, qui a été complétée par les analysesde sols issues des DDAF'^\ des MISE <^W du SATESE'^^ ;

une couche « indices minéralisés et anciennes mines », ces derniersconstituant également une source d'apport en métaux dans les sols ;

une couche « analyses roches » qui permet de renseigner les lithologiesanomales en ETM ;

une couche «topographie » (rivières, départements, communes..) et maillée(modèle numérique de terrain : MNT au pas de 50 m) ;

une couche « occupation du sol » issue de la base Corine Land Cover deriFEN :

^ Voir liste des abréviations en annexe 1

BRGM/RP-54297-FR - Rapport final


Synthèse

Ce rapport résume les principaux résultats du module :SIG du projet « Répartition,spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corréze pour définir une stratégie d'épandage des boues destations d'épuration ». En accord avec le dernier comité de suivi du projet, les rapportsdes modules B et C seront diffusés séparément, début 2006, par leurs auteursrespectifs (H. Bril et A. Piquet).

Ce projet, dont la finalité est la gestion durable des déchets, a été réalisé à la demandede la DIREN Auvergne et des Agences de l'Eau Loire-Bretagne et Adour-Garonne.

Ce projet comporte trois modules :

- un module "SIG" mis au point par le BRGM qui vise à permettre une gestion spatialedes risques liés aux teneurs excessives en éléments traces métalliques (ETM) decertains secteurs d'Auvergne et de Corréze, en particulier le risque Ni-Cr lié aux rochesvolcaniques basaltiques ;

- un module "Spéciation" géré par le LASEH de Limoges qui doit permettre d'évaluer lamobilité de ces ETM dans les altérites et ses conséquences sur les nappessuperficielles et profondes ;

- un module "Biodisponibilité" géré par l'ENITA de Marmilhat qui, à partir d'uneexpérimentation en plein champ, permet de prévoir les transferts d'ETM dans lesprairies naturelles et deux variétés de grandes cultures.

Le module "SIG" comporte 7 couches :


une couche « géochimie » rassemblant plus de 42000 données d'analyses dela campagne d'exploration 1977-1985, qui a été complétée par les analysesde sols issues des DDAF'^\ des MISE <^W du SATESE'^^ ;

une couche « indices minéralisés et anciennes mines », ces derniersconstituant également une source d'apport en métaux dans les sols ;

une couche « analyses roches » qui permet de renseigner les lithologiesanomales en ETM ;

une couche «topographie » (rivières, départements, communes..) et maillée(modèle numérique de terrain : MNT au pas de 50 m) ;

une couche « occupation du sol » issue de la base Corine Land Cover deriFEN :




une couche « STEP'^' » qui précise la localisation des usines de traitement etles volumes de déchets produits.

Ces couches sont décrites dans ce rapport ainsi que leurs limites d'utilisation pour lagestion spatiale des épandages.

En conclusion, trois types de zones sont définies au vu des 5 critères imposés par lesnormes de l'administration :

- des zones où l'épandage est possible ;

- des zones à faible risque de transfert des ETM mais où l'épandage seraitpossible moyennant dérogation ;

-des zones " interdites pour l'épandage compte tenu des cinq critères de lanorme.

Une proposition de couverture géochimique à faible densité, pour combler les lacunesde la couche existante en géochimie, clôture ce rapport.



une couche « STEP'^' » qui précise la localisation des usines de traitement etles volumes de déchets produits.

Ces couches sont décrites dans ce rapport ainsi que leurs limites d'utilisation pour lagestion spatiale des épandages.

En conclusion, trois types de zones sont définies au vu des 5 critères imposés par lesnormes de l'administration :

- des zones où l'épandage est possible ;

- des zones à faible risque de transfert des ETM mais où l'épandage seraitpossible moyennant dérogation ;

-des zones " interdites pour l'épandage compte tenu des cinq critères de lanorme.

Une proposition de couverture géochimique à faible densité, pour combler les lacunesde la couche existante en géochimie, clôture ce rapport.



Sommaire

1. Introduction 9

1.1. CADRE GENERAL DE L'ETUDE 9

1.1.1. Rappel des objectifs du projet 9

1.1.2. La problématique des épandages 11

1.1. 3. Les risques environnementaux soulevés par l'épandage des boues deSTEP ( tiré du projet de guide de l'APCA) 11

1 .2. LES ANOMALIES NATURELLES EN METAUX EN AUVERGNE 12

1.2.1. Les notions d'anomalie géochimique et defend géochimique 12

1.2.2. Les anomalies géochimiques fréquentes dans les sols d'Auvergne 15

2. Le module SIG du BRGM 19

2.1. CATALOGUE DESCRIPTIF DES DIFFERENTES COUCHES DU SIG ETLIMITES D'UTILISATION 19

2. 1.1. Le modèle numérique de terrain 19

2.1.2. La cartographie géologique au millionième de la France 20

2.1.3.Les indices minéralisés et les anciennes mines 25

2.1.4.La géochimie sols et sédiments 29

2.1.5.La couche analyses roches (lithogéochimie) 35

2.1.6. La couche occupation du sol (Corine Land Cover) 35

2.1.7.La couche stations d'épuration (STEP) 37

3. Mode opératoire du SIG sous Mapinfo 41

3.1. LES LOGICIELS UTILISES 41

3.2. LES DONNEES DE BASE 41

3.3. LES DONNEES DERIVEES 44

3.3.1. Les données vectorielles 443.3.2. Données raster (grilles) 45

3.3.3. Les données résultats 48

4. Conclusions 53

5. Bibliographie 55



Sommaire

1. Introduction 9

1.1. CADRE GENERAL DE L'ETUDE 9

1.1.1. Rappel des objectifs du projet 9

1.1.2. La problématique des épandages 11

1.1. 3. Les risques environnementaux soulevés par l'épandage des boues deSTEP ( tiré du projet de guide de l'APCA) 11

1 .2. LES ANOMALIES NATURELLES EN METAUX EN AUVERGNE 12

1.2.1. Les notions d'anomalie géochimique et defend géochimique 12

1.2.2. Les anomalies géochimiques fréquentes dans les sols d'Auvergne 15

2. Le module SIG du BRGM 19

2.1. CATALOGUE DESCRIPTIF DES DIFFERENTES COUCHES DU SIG ETLIMITES D'UTILISATION 19

2. 1.1. Le modèle numérique de terrain 19

2.1.2. La cartographie géologique au millionième de la France 20

2.1.3.Les indices minéralisés et les anciennes mines 25

2.1.4.La géochimie sols et sédiments 29

2.1.5.La couche analyses roches (lithogéochimie) 35

2.1.6. La couche occupation du sol (Corine Land Cover) 35

2.1.7.La couche stations d'épuration (STEP) 37

3. Mode opératoire du SIG sous Mapinfo 41

3.1. LES LOGICIELS UTILISES 41

3.2. LES DONNEES DE BASE 41

3.3. LES DONNEES DERIVEES 44

3.3.1. Les données vectorielles 443.3.2. Données raster (grilles) 45

3.3.3. Les données résultats 48

4. Conclusions 53

5. Bibliographie 55



Illustrations

Illustration 1 - Répartition des principales stations d'épuration sur la zonecouverte parle projet 9

Illustration 2 - Modèle de dispersion des anomalies (d'après Lambert A.,BRGM) 13

Illustration 3 - Cartographie des teneurs en arsenic des sols et sédiments duMassif central échantillonnés dans le cadre du programmed'inventaire national 16

Illustration 4 - Anomalie en cuivre ovoïde dans les sols et sédiments à l'aplombdu leugogranite d'Echassières. Remarquer le décalage entre laposition des valeurs les plus fortes et celles des surfacesenveloppes calculées par interpolation (pixels en rouges pour lesvaleurs supérieures à 200 ppm) 17

Illustration 5 - Contenu du SIG (module BRGM) 21

Illustration 6 - Carte géologique de la région Auvergne et de la Corréze d'aprèsla carte à 1/1 000 000 du BRGM (1996). Les formationsvolcaniques récentes sont en vert 22

Illustration 7 - Carte simplifiée montrant l'extension des formations volcaniquesdu Massif central et leur âge relatif (d'après Nehlig et al., 1998) 23

Illustration 8 - Coupe est-ouest du Massif central passant au niveau du volcandu Cantal (d'après Meloux et al., 1986) 24

Illustration 9 - Indices minéralisés et anomalies en tungstène, plomb, zinc,baryum, argent identifiées par la campagne d'explorationgéochimique BRGM. Inventaire sur les feuilles à 1/50 000d'Ussel et de Bort les Orgues (Corréze) 27

Illustration 10 - Extension des anomalies en Zn, Pb, Cd, Ag, Sb, P et F àl'aplomb du filon minéralisé de St Salvy (d'après Fogliérini et al.,1980) 28

Illustration 11 - Répartition des informations géochimiques issues de l'inventaireBRGM et celles issues des autres sources (DDAF.Ademeetc..).Les cercles jaunes représentent les indices miniers 30

Illustration 12 - Comparaison des médianes en Cd, Co, Cu, Cr, Ni, Pb, Zncalculées pour les sols de quatre sous-populations différentiéespar la lithologie (couche géol. du SIG) analysées dans leslaboratoires DDAF (en rouge) et dans le cadre de l'inventaireBRGM 33

Illustration 13 - Comparaison des médianes des teneurs en Ni, Cu, Cr, Co, Pb,et Zn pour 13 ensembles lithologiques (analyses sols etsédiments par DCP. Inventaire BRGM) 34



Illustrations

Illustration 1 - Répartition des principales stations d'épuration sur la zonecouverte parle projet 9

Illustration 2 - Modèle de dispersion des anomalies (d'après Lambert A.,BRGM) 13

Illustration 3 - Cartographie des teneurs en arsenic des sols et sédiments duMassif central échantillonnés dans le cadre du programmed'inventaire national 16

Illustration 4 - Anomalie en cuivre ovoïde dans les sols et sédiments à l'aplombdu leugogranite d'Echassières. Remarquer le décalage entre laposition des valeurs les plus fortes et celles des surfacesenveloppes calculées par interpolation (pixels en rouges pour lesvaleurs supérieures à 200 ppm) 17

Illustration 5 - Contenu du SIG (module BRGM) 21

Illustration 6 - Carte géologique de la région Auvergne et de la Corréze d'aprèsla carte à 1/1 000 000 du BRGM (1996). Les formationsvolcaniques récentes sont en vert 22

Illustration 7 - Carte simplifiée montrant l'extension des formations volcaniquesdu Massif central et leur âge relatif (d'après Nehlig et al., 1998) 23

Illustration 8 - Coupe est-ouest du Massif central passant au niveau du volcandu Cantal (d'après Meloux et al., 1986) 24

Illustration 9 - Indices minéralisés et anomalies en tungstène, plomb, zinc,baryum, argent identifiées par la campagne d'explorationgéochimique BRGM. Inventaire sur les feuilles à 1/50 000d'Ussel et de Bort les Orgues (Corréze) 27

Illustration 10 - Extension des anomalies en Zn, Pb, Cd, Ag, Sb, P et F àl'aplomb du filon minéralisé de St Salvy (d'après Fogliérini et al.,1980) 28

Illustration 11 - Répartition des informations géochimiques issues de l'inventaireBRGM et celles issues des autres sources (DDAF.Ademeetc..).Les cercles jaunes représentent les indices miniers 30

Illustration 12 - Comparaison des médianes en Cd, Co, Cu, Cr, Ni, Pb, Zncalculées pour les sols de quatre sous-populations différentiéespar la lithologie (couche géol. du SIG) analysées dans leslaboratoires DDAF (en rouge) et dans le cadre de l'inventaireBRGM 33

Illustration 13 - Comparaison des médianes des teneurs en Ni, Cu, Cr, Co, Pb,et Zn pour 13 ensembles lithologiques (analyses sols etsédiments par DCP. Inventaire BRGM) 34



Illustration 14 - Localisation des échantillonnages de roche figurant dans labase lithologique du SIG. La zone en bleue représente la zonecouverte en géochimie (inventaire BRGM) et le fond correspondau modèle numérique de terrain 36

Illustration 15 - Carte des zones où l'épandage est possible selon les critèressuivants : Corine Land Cover, anomalies géochimiques, indicesminiers, BSS, proximité de rivières et de pentes 49

Illustration 16 - Définition des zones épandables sous réserve de dérogationdans les sols basaltiques 50

Illustration 17 - Zones potentiellement épandables : absence de géochimie,mais favorables pour : Corine Land Cover, proximité rivières etpentes, roches volcaniques, indices miniers BSS 51

Illustration 18 - Zones strictement non épandables (au vu des 4 critères) 52

Tableaux

Tableau 1 - Techniques d'analyse multiélémentaire utilisées lors de l'inventairedu territoire national. Pour chaque technique, le tableau indique lesseuils inférieurs et supérieurs de détection. Les valeurs sont enppm (ou mg/kg) sauf si indiqué en % (Barbier J., 1996) 31

Tableau 2 - Résumé des différents seuils de teneurs en métaux pourl'épandage des boues suivant l'arrêté du 8 janvier 1998 38

Annexes

Annexe 1 - Lexique des abréviations 59

Annexe 2 - Descriptif des champs des bases Access et Mapinfo 63

Annexe 3 - Image de répartition des anomalies en Cu, Pb, Zn, Ni, Cr en régionAuvergne et dans le département de la Corréze produites à partirde la couche géochimique rassemblant les informations desdifférentes sources consultées (BRGM inventaire , DDAF, MISE,Bureaux d'étude ect...) 79



Illustration 14 - Localisation des échantillonnages de roche figurant dans labase lithologique du SIG. La zone en bleue représente la zonecouverte en géochimie (inventaire BRGM) et le fond correspondau modèle numérique de terrain 36

Illustration 15 - Carte des zones où l'épandage est possible selon les critèressuivants : Corine Land Cover, anomalies géochimiques, indicesminiers, BSS, proximité de rivières et de pentes 49

Illustration 16 - Définition des zones épandables sous réserve de dérogationdans les sols basaltiques 50

Illustration 17 - Zones potentiellement épandables : absence de géochimie,mais favorables pour : Corine Land Cover, proximité rivières etpentes, roches volcaniques, indices miniers BSS 51

Illustration 18 - Zones strictement non épandables (au vu des 4 critères) 52

Tableaux

Tableau 1 - Techniques d'analyse multiélémentaire utilisées lors de l'inventairedu territoire national. Pour chaque technique, le tableau indique lesseuils inférieurs et supérieurs de détection. Les valeurs sont enppm (ou mg/kg) sauf si indiqué en % (Barbier J., 1996) 31

Tableau 2 - Résumé des différents seuils de teneurs en métaux pourl'épandage des boues suivant l'arrêté du 8 janvier 1998 38

Annexes

Annexe 1 - Lexique des abréviations 59

Annexe 2 - Descriptif des champs des bases Access et Mapinfo 63

Annexe 3 - Image de répartition des anomalies en Cu, Pb, Zn, Ni, Cr en régionAuvergne et dans le département de la Corréze produites à partirde la couche géochimique rassemblant les informations desdifférentes sources consultées (BRGM inventaire , DDAF, MISE,Bureaux d'étude ect...) 79


Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module SIG

1. Introduction

1.1. C A D R E GENERAL DE L'ETUDE

1.1.1. Rappel des objectifs du projet

L'objectif de ce projet est de répondre à une problématique urgente : commentjustifier une dérogation à ta réglementation en vigueur (qui interdit toutépandage de boues de stations d'épuration sur des sols à teneurs naturellesdépassant un seuil fixé en métaux lourds ) et quelles seraient les mesures àprendre dans le cas d'une dérogation, pour éviter les risques de transferts versla biosphère (cultures céréatières, prairies) ?

L'étude est limitée géographiquement aux quatre départements de l'Auvergne et à unepartie du département de la Corrèze (ill. 1 ).

epui_auv_cenparA

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B ULLE* (120)

CAN1AL (MO)

B CORRÉIS (2B7)

K*UTt-LC*£ (MO)(«70)

Illustration 1 - Répartition des principales stations d'épuration sur la zone couverte par le projet.



Pour répondre à cette problématique, la DIREN Auvergne, en partenariat avec lesAgences de l'Eau Loire-Bretagne et Adour-Garonne, a confié au BRGM la réalisationd'un système d'information géographique (SIG) pour faciliter la gestion des zonespotentiellement épandables.

En outre, pour mieux cerner les risques induits par l'épandage de ces produits sur lessols d'Auvergne, une étude approfondie de la, minéralogie des porteurs des élémentstraces métalliques (ETM), ceux issus de l'altération des roches naturellement enrichiesen ETM (roches réservoir comme les basaltes enrichis en Ni, Cr, ou anomalieshydrothermales, filons minéralisés etc..) a été confiée au laboratoire Hydrasa del'Université de Limoges. Le transfert de ces éléments dans les plantes (prairies etgrandes cultures) fait l'objet quant à lui d'une recherche par l'ENITA de Clermont-Ferrand. Ces études se terminent en 2005.

Le projet, d'une durée de 3 ans, a démarré en septembre 2002 et comporte donc troisphases qui se complètent :

- un inventaire des données géochimiques disponibles à ce jour sur les solsd'Auvergne, qui est compilé dans un SIG (module à réaliser par le BRGM) ;

- une étude de caractérisation des sols et de la spéciation des métaux lourds sur 6sites à teneurs élevées (avant et après epandage) et des tests de lixiviation pourapprécier le risque de mobilité et transfert vers les eaux de surface et les nappessouterraines ;

- une étude de biodisponibilité qui vise à préciser le risque de contamination vers lesvégétaux sur des anomalies naturelles en métaux avant et après epandage deboues.

Les délivrables comportent, pour le module « SIG », un rapport de synthèse et unCD Rom qui comprend les différentes couches de la cartographie régionale, utilisableau format Mapinfo et pour les deux autres modules (spéciation et biodisponibilité),deux rapports intermédiaires et un rapport final.

Le BRGM assume la responsabilité de maître d'oeuvre pour coordonner les troismodules tandis que la maîtrise d'ouvrage du projet est assurée par la DIRENAuvergne.

Remarque importante

Les éléments traces métalliques (ETM) concernés par ce projet sont les six élémentsinclus dans la norme NF U 44-041, à savoir Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, Cd, à l'exclusion dumercure et du sélénium qui en font partie mais pour lesquels nous ne disposons pasd'information suffisamment complète dans les sols du secteur considéré. Le projet neconcerne pas les polluants organiques (HAP, COV etc..) ou bactériologiques quipourraient constituer un risque environnemental dans les boues. Le projet se limite àl'analyse des teneurs globales de chaque élément dans les roches et les sols sansaborder le problème de leur état de valence qui est portant un facteur très important deleur écotoxicité sur les organismes vivants (cas du Cr *^ et Cr *°, et de l'As *^ et As *^par exemple).

1 0 BRGM/RP-54297-FR - Rapport final


Pour répondre à cette problématique, la DIREN Auvergne, en partenariat avec lesAgences de l'Eau Loire-Bretagne et Adour-Garonne, a confié au BRGM la réalisationd'un système d'information géographique (SIG) pour faciliter la gestion des zonespotentiellement épandables.

En outre, pour mieux cerner les risques induits par l'épandage de ces produits sur lessols d'Auvergne, une étude approfondie de la, minéralogie des porteurs des élémentstraces métalliques (ETM), ceux issus de l'altération des roches naturellement enrichiesen ETM (roches réservoir comme les basaltes enrichis en Ni, Cr, ou anomalieshydrothermales, filons minéralisés etc..) a été confiée au laboratoire Hydrasa del'Université de Limoges. Le transfert de ces éléments dans les plantes (prairies etgrandes cultures) fait l'objet quant à lui d'une recherche par l'ENITA de Clermont-Ferrand. Ces études se terminent en 2005.

Le projet, d'une durée de 3 ans, a démarré en septembre 2002 et comporte donc troisphases qui se complètent :

- un inventaire des données géochimiques disponibles à ce jour sur les solsd'Auvergne, qui est compilé dans un SIG (module à réaliser par le BRGM) ;

- une étude de caractérisation des sols et de la spéciation des métaux lourds sur 6sites à teneurs élevées (avant et après epandage) et des tests de lixiviation pourapprécier le risque de mobilité et transfert vers les eaux de surface et les nappessouterraines ;

- une étude de biodisponibilité qui vise à préciser le risque de contamination vers lesvégétaux sur des anomalies naturelles en métaux avant et après epandage deboues.

Les délivrables comportent, pour le module « SIG », un rapport de synthèse et unCD Rom qui comprend les différentes couches de la cartographie régionale, utilisableau format Mapinfo et pour les deux autres modules (spéciation et biodisponibilité),deux rapports intermédiaires et un rapport final.

Le BRGM assume la responsabilité de maître d'oeuvre pour coordonner les troismodules tandis que la maîtrise d'ouvrage du projet est assurée par la DIRENAuvergne.

Remarque importante

Les éléments traces métalliques (ETM) concernés par ce projet sont les six élémentsinclus dans la norme NF U 44-041, à savoir Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, Cd, à l'exclusion dumercure et du sélénium qui en font partie mais pour lesquels nous ne disposons pasd'information suffisamment complète dans les sols du secteur considéré. Le projet neconcerne pas les polluants organiques (HAP, COV etc..) ou bactériologiques quipourraient constituer un risque environnemental dans les boues. Le projet se limite àl'analyse des teneurs globales de chaque élément dans les roches et les sols sansaborder le problème de leur état de valence qui est portant un facteur très important deleur écotoxicité sur les organismes vivants (cas du Cr *^ et Cr *°, et de l'As *^ et As *^par exemple).



1.1.2. La problématique des épandages

En France, l'épandage agricole recycle 62 % environ des boues de stations d'épurationqui représentent environ 800000 t de matières sèches par an (rapport Ecrin, 2000).

Un bourg de 500 habitants produit environ 8,5 t de boues par an, valeur exprimée enmatières sèches. Les boues de STEP constituent un engrais naturel si les teneurs enmétaux et composés organiques n'excèdent pas certaines teneurs. Pour évaluerl'impact des métaux lourds apportés par les boues et définir une norme, le législateurs'est basé sur la quantité d'azote qu'il est raisonnable d'apporter en fertilisation : 3 1 dematière sèche par ha et par an sur une période de 10 ans (Juste Ch. , 1995)

L'arrêté du 8 janvier 1998 interdit l'épandage si les teneurs naturelles en métauxdu sol récepteur dépassent 100 ppm de cuivre, 150 ppm de chrome, 50 ppm denickel, 100 ppm de plomb, 300 ppm en zinc et 2 ppm en cadmium ou si lesteneurs respectives des boues dépassent 1000 ppm, 1000 ppm, 200 ppm, 800ppm, 3000 ppm et 20 ppm.

Si la pente excède 7 %, ou si le pH du sol est inférieur à 5, des restrictions sontimposées.

Or de nombreux sols sur roches basaltiques, notamment sur les plateaux du Devès, del'Aubrac et sur les flancs des volcans du Cantal, de la Chaîne des Puys, dépassentnaturellement la teneur de 150 ppm de nickel. Faut-il pour autant y interdire l'épandagede boues ?

1.1.3. Les risques environnementaux soulevés par l'épandage desboues de STEP ( tiré du projet de guide de l'APCA^)

Parmi les substances potentiellement toxiques contenues dans les boues, les ETM,communément appelés métaux lourds, font l'objet d'une surveillance particulière.

D'abord, à l'inverse des pathogènes et des micro-polluants organiques, les ETM sontde nature minérale, et n'offrent pas de possibilité de biodégradation. Toute quantitéd'ETM apportée dans un sol ne peut que s'y accumuler et/ou suivant la mobilité del'élément, être transférée vers des compartiments voisins du milieu : eaux souten-aines,plantes. Il existe donc un risque à terme d'accumulation ou de contamination du milieu,qu'il est important de maîtriser.

En outre, les ETM présents dans les sols peuvent avoir une origine anthropique, liée àdes apports de polluants ou bien, le plus souvent, une origine naturelle liée à laformation des sols (pédogénèse^).

En application du principe de précaution, et dans une optique de préservation de laqualité des sols agricoles, la réglementation « epandage des boues » de 1997-1998prévoit des valeurs limites en ETM pour les boues et pour les sols. Ces valeurs seuils

^ APCA : Assemblée Permanente des Chambre d'Agriculture

^ Pédogenése : ensemble des processus (dissolution, précipitation, recristallisation) qui déterminentl'évolution d'un sol.

BRGM/RP-54297-FR - Rapport final 1 1


1.1.2. La problématique des épandages

En France, l'épandage agricole recycle 62 % environ des boues de stations d'épurationqui représentent environ 800000 t de matières sèches par an (rapport Ecrin, 2000).

Un bourg de 500 habitants produit environ 8,5 t de boues par an, valeur exprimée enmatières sèches. Les boues de STEP constituent un engrais naturel si les teneurs enmétaux et composés organiques n'excèdent pas certaines teneurs. Pour évaluerl'impact des métaux lourds apportés par les boues et définir une norme, le législateurs'est basé sur la quantité d'azote qu'il est raisonnable d'apporter en fertilisation : 3 1 dematière sèche par ha et par an sur une période de 10 ans (Juste Ch. , 1995)

L'arrêté du 8 janvier 1998 interdit l'épandage si les teneurs naturelles en métauxdu sol récepteur dépassent 100 ppm de cuivre, 150 ppm de chrome, 50 ppm denickel, 100 ppm de plomb, 300 ppm en zinc et 2 ppm en cadmium ou si lesteneurs respectives des boues dépassent 1000 ppm, 1000 ppm, 200 ppm, 800ppm, 3000 ppm et 20 ppm.

Si la pente excède 7 %, ou si le pH du sol est inférieur à 5, des restrictions sontimposées.

Or de nombreux sols sur roches basaltiques, notamment sur les plateaux du Devès, del'Aubrac et sur les flancs des volcans du Cantal, de la Chaîne des Puys, dépassentnaturellement la teneur de 150 ppm de nickel. Faut-il pour autant y interdire l'épandagede boues ?

1.1.3. Les risques environnementaux soulevés par l'épandage desboues de STEP ( tiré du projet de guide de l'APCA^)

Parmi les substances potentiellement toxiques contenues dans les boues, les ETM,communément appelés métaux lourds, font l'objet d'une surveillance particulière.

D'abord, à l'inverse des pathogènes et des micro-polluants organiques, les ETM sontde nature minérale, et n'offrent pas de possibilité de biodégradation. Toute quantitéd'ETM apportée dans un sol ne peut que s'y accumuler et/ou suivant la mobilité del'élément, être transférée vers des compartiments voisins du milieu : eaux souten-aines,plantes. Il existe donc un risque à terme d'accumulation ou de contamination du milieu,qu'il est important de maîtriser.

En outre, les ETM présents dans les sols peuvent avoir une origine anthropique, liée àdes apports de polluants ou bien, le plus souvent, une origine naturelle liée à laformation des sols (pédogénèse^).

En application du principe de précaution, et dans une optique de préservation de laqualité des sols agricoles, la réglementation « epandage des boues » de 1997-1998prévoit des valeurs limites en ETM pour les boues et pour les sols. Ces valeurs seuils

^ APCA : Assemblée Permanente des Chambre d'Agriculture

^ Pédogenése : ensemble des processus (dissolution, précipitation, recristallisation) qui déterminentl'évolution d'un sol.



dépassées, les boues et/ou les parcelles agricoles concernées sont déclaréesimpropres à l'épandage. Ainsi, un sol déjà riche-en ETM ne pourra pas être considérécomme épandable. Ces valeurs de la norme française sont évolutives dans le temps.Les normes européennes, plus sévères, devront être appliquées à l'échéance 2015(Huyard et al., 2003).

Les seuils d'ETM fixant la limite entre sols aptes et sols inaptes à l'épandage sontbasés sur des moyennes nationales, souvent délicates à établir. Or la disparité desvaleurs du fond pédo-géochimique naturel en France est importante, et de fait unepartie non négligeable de la SAU^ française est considérée comme 'naturellement' nonépandable du fait des teneurs en ETM, sans qu'aucune source de pollution ne soitimpliquée.

La problématique est complexe :

d'une part il existe des concentrations importantes d'ETM d'origine naturelle, laplupart du temps non mobiles dans le sol ;

d'autre part la superficie des sols considérés comme inaptes à l'épandage dufait des teneurs en ETM est vaste ;

enfin, l'application du principe de précaution et la pérennité de la filière deretour au sol des boues implique une surveillance sérieuse du risque ETM.

Pour répondre à cette problématique, il existe une possibilité de dérogation pourautoriser les épandages sur des sols dont les teneurs en ETM dépassent les seuils.Cette possibilité est mentionnée dans la réglementation, sans qu'aucune précisionn'accompagne cette mention.

Pour être cultivables, les sols bruns d'Auvergne nécessitent un apport en matièreorganique, phosphore, potassium et oligo-éléments. Dans cette optique, l'utilisation deboues des stations d'épuration (STEP), faiblement dosées, peut s'avérer économique.

A l'état de traces, les métaux lourds forment des oligo-éléments utiles pour les planteset l'Homme. Si les teneurs sont trop élevées, il y a risque de toxicité pour les plantes, lamacrofaune, la microfaune et la microflore et in fine, pour les populations.

1.2. LES ANOMALIES NATURELLES EN METAUX EN AUVERGNE

1.2.1. Les notions d'anomalie géochimique et de fond géochimique

Lorsqu'une roche est minéralisées en certains éléments (ETM, métalloïdes), sonaltération pendant des millénaires va produire par pédogenèse des sols composésd'altérites (régolites) dont la minéralogie est profondément modifiée par rapport à cellede la source primaire.

L'histoire pédologique de l'Auvergne est complexe : on connaît des paléosolslatéritiques (Lembron, Forez) qui se sont formés sous climat tropical à l'Eocène, c'est-à-dire entre 34 et 54 Ma, et durant les quatre dernières glaciations qui ont débuté il y a

* SAU : Surface Agricole Utilisable



dépassées, les boues et/ou les parcelles agricoles concernées sont déclaréesimpropres à l'épandage. Ainsi, un sol déjà riche-en ETM ne pourra pas être considérécomme épandable. Ces valeurs de la norme française sont évolutives dans le temps.Les normes européennes, plus sévères, devront être appliquées à l'échéance 2015(Huyard et al., 2003).

Les seuils d'ETM fixant la limite entre sols aptes et sols inaptes à l'épandage sontbasés sur des moyennes nationales, souvent délicates à établir. Or la disparité desvaleurs du fond pédo-géochimique naturel en France est importante, et de fait unepartie non négligeable de la SAU^ française est considérée comme 'naturellement' nonépandable du fait des teneurs en ETM, sans qu'aucune source de pollution ne soitimpliquée.

La problématique est complexe :

d'une part il existe des concentrations importantes d'ETM d'origine naturelle, laplupart du temps non mobiles dans le sol ;

d'autre part la superficie des sols considérés comme inaptes à l'épandage dufait des teneurs en ETM est vaste ;

enfin, l'application du principe de précaution et la pérennité de la filière deretour au sol des boues implique une surveillance sérieuse du risque ETM.

Pour répondre à cette problématique, il existe une possibilité de dérogation pourautoriser les épandages sur des sols dont les teneurs en ETM dépassent les seuils.Cette possibilité est mentionnée dans la réglementation, sans qu'aucune précisionn'accompagne cette mention.

Pour être cultivables, les sols bruns d'Auvergne nécessitent un apport en matièreorganique, phosphore, potassium et oligo-éléments. Dans cette optique, l'utilisation deboues des stations d'épuration (STEP), faiblement dosées, peut s'avérer économique.

A l'état de traces, les métaux lourds forment des oligo-éléments utiles pour les planteset l'Homme. Si les teneurs sont trop élevées, il y a risque de toxicité pour les plantes, lamacrofaune, la microfaune et la microflore et in fine, pour les populations.

1.2. LES ANOMALIES NATURELLES EN METAUX EN AUVERGNE

1.2.1. Les notions d'anomalie géochimique et de fond géochimique

Lorsqu'une roche est minéralisées en certains éléments (ETM, métalloïdes), sonaltération pendant des millénaires va produire par pédogenèse des sols composésd'altérites (régolites) dont la minéralogie est profondément modifiée par rapport à cellede la source primaire.

L'histoire pédologique de l'Auvergne est complexe : on connaît des paléosolslatéritiques (Lembron, Forez) qui se sont formés sous climat tropical à l'Eocène, c'est-à-dire entre 34 et 54 Ma, et durant les quatre dernières glaciations qui ont débuté il y a

* SAU : Surface Agricole Utilisable


Répartition, spéciatron et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module SIG

plus de 300 000 ans, des phénomènes de cryoturbation et solifluxion ont accéléré ladégradation des reliefs. Chaque période climatique a laissé sa marque dans les solsactuels.

Ces sols comportent en général une faible part de minéraux primaires inaltérés ou peualtérés (spinelles, oxydes, etc..) et une majeure partie de minéraux néoformés (argiles,oxydes et hydroxydes, phosphates etc..) stables dans les conditions de surface, quel'on classe c o m m e minéraux secondaires. U n e partie des éléments chimiques desconstituants primaires est dissous et évacuée du profil en solution vers les eaux denappe ou vers la base du profil pédologique en bas du versant (ill. 2). Les premierséléments peu mobiles constitueront l'anomalie autochtone, tandis que les secondsforment une anomalie hydromorphe qui peut être déplacée de plusieurs dizaines demètres par rapport à la source des métaux. L'érosion particulaire des sols au niveaudes bassins versants et la reprécipitation des phases solubles sur les matières ensuspension dans les rivières produit les anomalies en sédiments vers l'aval (ill.2). Ladécantation des ces particules dans les alluvions des rivières et les terrasses alluvialesproduit des anomalies en sédiments caractéristiques des sources érodées à l'amont dubassin versant. La forme minérale sous laquelle ces métaux sont fixés, la spéciation,guide leur mobilité relative et leur solubilité sous l'effet des eaux de pluies.

Altération superficielle d'une minéralisation sulfurée

Dispersion des éléments métalliques

Principe (3)

Anomalie géochimique ensédiments

Illustration 2 - Modèle de dispersion des anomalies (d'après Lambert A.. BRGM)

BRGM/RP-54297-FR - Rapport final 13


L'anomalie se définit donc comme une augmentation plus ou moins brutale de lateneur en un élément chimique donné dans le milieu analysé : sols, eau, roche etc..Les anomalies géochimiques des sols du Massif central peuvent dépasser le millier deppm pour certains ETM. Elle sont mono ou pluriélémentaires suivant que l'on observeun ou plusieurs éléments chimiques groupés dans la même anomalie.

La notion d'anomalie géochimique est donc une notion relative, car elle se compare àun niveau local ou régional : le fond géochimique (« géochemical background »). Lefond géochimique est couramment estimé à partir de la médiane de la populationd'échantillons analysés sur un espace limité.En 1979, le BRGM publiait les premières images géochimiques du socle hercynien duMassif central, à partir des données issues de l'Inventaire du territoire National (BarbierJ., 1980). Ces données confirment déjà la forte lithodépendance des concentrations enmétaux et métalloïdes des sols français et montrent en particulier des differentiationsgéochimiques importantes liées aux leucogranites et , pour d'autres massifs, le lienentre un fond géochimique élevé en Cr, Ni, V avec les amphibolites intercalées dansles gneiss du socle. Les métasédiments (micaschistes) se caractérisant davantage pardes fonds géochimiques contrastés en V, Cr, Fe, Zn, Ni, Co..Dès 1980, le BRGM effectuait dans l'Allier une étude du transfert des éléments(arsenic et tungstène) dans les sols et les plantes. Deux anomalies spectrales, l'unecirculaire, l'autre étoilée, sont corrélées à des anomalies de végétation liées à laprésence de fortes anomalies géochimiques en W, As, Cu, Li, Be, .. dispersées au toitde plusieurs structures issues de l'altération d'une coupole leucogranitique minéraliséeà Echassières (Allier ; d'après Lefèvre J.1980).Le BRGM a réalisé en 1999, en collaboration avec l'INRA (Salpeteur et al. 2000), untest de mesure du fond géochimique sur une carte géologique à 1/50 000 de la bordurenord du Massif central. Quatre méthodes ont été comparées : la méthoded'échantillonnage aléatoire des sols classés par formation pédo-géologique à faibledensité, la méthode des sols et sédiments de l'inventaire BRGM à forte densité, uneméthode basée sur les sédiments à large maille (1 éch. / 7 km^) et une méthode delimons d'inondation à très large maille (1 éch. / 22 km^). La comparaison montre queles valeurs en ETM obtenues sur des sédiments et des limons sont davantageintégratrices et permettent d'estimer de façon plus sure la teneur médiane deséchantillons de sols du bassin versant situé en amont que la méthode basée sur unéchantillonnage aléatoire des sols à faible densité. Ces derniers, même classés enunité pédogéologique, constituent des milieux trop hétérogènes, du fait de leur histoiresouvent complexe. Et donc, l'utilisation de la médiane des valeurs sols commeestimation du fond géochimique pose un problème de représentativité statistique (forteprobabilité d'erreur accidentelle).On parie de fond géochimique élevé dans une lithologie donnée lorsque la médianedes échantillons de sols ou de roches de cette lithologie est plus élevée que lesmédianes des autres lithologies du secteur étudié. Le paroxysme de l'anomalie enroche est le gisement métallique qui contient des teneurs souvent de deux ou troisordres de grandeur plus élevées que la roche encaissante. L'exploitation de cesconcentrations au siècle passé a produit des quantités importantes de résidus miniers(Altman et al., 1997), largement contaminés par les ETM et d'autres élémentsaccompagnateurs (As, Sb, Hg etc.). Ces résidus anthropiques vont s'ajouter auxanomalies naturelles.

14 BRGM/RP-54297-FR - Rapport final


L'anomalie se définit donc comme une augmentation plus ou moins brutale de lateneur en un élément chimique donné dans le milieu analysé : sols, eau, roche etc..Les anomalies géochimiques des sols du Massif central peuvent dépasser le millier deppm pour certains ETM. Elle sont mono ou pluriélémentaires suivant que l'on observeun ou plusieurs éléments chimiques groupés dans la même anomalie.

La notion d'anomalie géochimique est donc une notion relative, car elle se compare àun niveau local ou régional : le fond géochimique (« géochemical background »). Lefond géochimique est couramment estimé à partir de la médiane de la populationd'échantillons analysés sur un espace limité.En 1979, le BRGM publiait les premières images géochimiques du socle hercynien duMassif central, à partir des données issues de l'Inventaire du territoire National (BarbierJ., 1980). Ces données confirment déjà la forte lithodépendance des concentrations enmétaux et métalloïdes des sols français et montrent en particulier des differentiationsgéochimiques importantes liées aux leucogranites et , pour d'autres massifs, le lienentre un fond géochimique élevé en Cr, Ni, V avec les amphibolites intercalées dansles gneiss du socle. Les métasédiments (micaschistes) se caractérisant davantage pardes fonds géochimiques contrastés en V, Cr, Fe, Zn, Ni, Co..Dès 1980, le BRGM effectuait dans l'Allier une étude du transfert des éléments(arsenic et tungstène) dans les sols et les plantes. Deux anomalies spectrales, l'unecirculaire, l'autre étoilée, sont corrélées à des anomalies de végétation liées à laprésence de fortes anomalies géochimiques en W, As, Cu, Li, Be, .. dispersées au toitde plusieurs structures issues de l'altération d'une coupole leucogranitique minéraliséeà Echassières (Allier ; d'après Lefèvre J.1980).Le BRGM a réalisé en 1999, en collaboration avec l'INRA (Salpeteur et al. 2000), untest de mesure du fond géochimique sur une carte géologique à 1/50 000 de la bordurenord du Massif central. Quatre méthodes ont été comparées : la méthoded'échantillonnage aléatoire des sols classés par formation pédo-géologique à faibledensité, la méthode des sols et sédiments de l'inventaire BRGM à forte densité, uneméthode basée sur les sédiments à large maille (1 éch. / 7 km^) et une méthode delimons d'inondation à très large maille (1 éch. / 22 km^). La comparaison montre queles valeurs en ETM obtenues sur des sédiments et des limons sont davantageintégratrices et permettent d'estimer de façon plus sure la teneur médiane deséchantillons de sols du bassin versant situé en amont que la méthode basée sur unéchantillonnage aléatoire des sols à faible densité. Ces derniers, même classés enunité pédogéologique, constituent des milieux trop hétérogènes, du fait de leur histoiresouvent complexe. Et donc, l'utilisation de la médiane des valeurs sols commeestimation du fond géochimique pose un problème de représentativité statistique (forteprobabilité d'erreur accidentelle).On parie de fond géochimique élevé dans une lithologie donnée lorsque la médianedes échantillons de sols ou de roches de cette lithologie est plus élevée que lesmédianes des autres lithologies du secteur étudié. Le paroxysme de l'anomalie enroche est le gisement métallique qui contient des teneurs souvent de deux ou troisordres de grandeur plus élevées que la roche encaissante. L'exploitation de cesconcentrations au siècle passé a produit des quantités importantes de résidus miniers(Altman et al., 1997), largement contaminés par les ETM et d'autres élémentsaccompagnateurs (As, Sb, Hg etc.). Ces résidus anthropiques vont s'ajouter auxanomalies naturelles.



Au plan statistique, lorsque la distribution des teneurs d'un élément analysé dans unmilieu donné est assimilable à une loi normale ou log normale (cas général), le seuild' anomalie peut être choisi comme la valeur de la moyenne augmentée de 2 écartstype ou la teneur correspondant au 95 % de fréquence cumulée. A cette définitionthéorique, nous préférons la notion d'anomalie pratique, c'est-à-dire le seuil de teneursindicateur d'une minéralisation ou d'un halo primaire ou secondaire de minéralisation,dans un contexte climatique et morphologique donné.

1.2.2. Les anomalies géochimiques fréquentes dans les solsd'Auvergne

Les anomalies en ETM les plus fréquentes en Auvergne concernent soit des lithologiesparticulières comme les roches volcaniques basaltiques, les serpentines, lesamphibolites, les micaschistes et quartzites graphiteux, soit des zones d'altérationhydrothermale qui suivent des fractures comme les filons à sulfures de Pb, Zn, Sb etc..ou coiffent le sommet de coupoles ou de dykes de roches magmatiques comme lesleucogranites, les pegmatites etc..

Plus de 15 % de la région Auvergne sont couverts de roches volcaniques. Ces rochesà dominante basaltique ont un fond géochimique naturellement enrichi en nickel,chrome et cuivre. D'autres roches, les diorites ou les serpentinites, plus anciennes,peuvent également contenir des teneurs élevées en Ni-Cr.

La géométrie des anomalies observées en surface reflète pro parte l'origine desanomalies :

géométrie linéaire pour les anomalies liées à des circulations d'eauxhydrothermales dans les fractures du socle ou à des niveaux lithologiquesparticuliers (quartzites et amphibolites à sulfures par exemple).

Un bel exemple de cet hydrothermalisme est la faille d'Argentat orientée NNE quis'étend d'Echassières à l'Ouest de l'Allier à Carmaux en Aveyron, sur plus de 200 kmet se marque en surface par une anomalie très contrastée en arsenic (ill.3) et desminéralisations en F, Ba. L'altération de ces roches pendant plusieurs millénaires alibéré ces métaux de leurs constituants originels pour les transférer dans les sols.

géométrie ovoïde pour les anomalies liées à des corps intrusifs (granites,diorites etc..ill.4 ) ou des cheminées ou cônes volcaniques.

Dans le socle plus ancien (400-350 Ma), différentes formations lithologiques sontnaturellement enrichies en métaux : filons et coupoles magmatiques de leucogranites^'diorites, amphibolites, serpentinites, quartzites graphiteux à sulfures. D'autre part, descirculations d'eaux thermales ont déposé dans des fractures différentes minéralisationsen plomb, zinc, arsenic, baryum, antimoine, argent etc.. .qui ont été localementexploitées par les anciens .

Leucogranite : granite leucocrate, c'est-à-dire de couleur claire, car pauvre en minéraux ferro-magnésiens. Il présente souvent des differentiations micacées albitiques à lépidolite (comme le granite deBeauvoir à Echassières). Ils sont souvent enrichis en Al, Be, Ll.Sn, W,F et développent des anomalies enCu, As à leur périphérie. En Auvergne, les coupoles de Neuf Jours (Ussel ill. 9) et d'Echassières (¡11.4)

appartiennent à ce type (Bumol et al., 1987)



Au plan statistique, lorsque la distribution des teneurs d'un élément analysé dans unmilieu donné est assimilable à une loi normale ou log normale (cas général), le seuild' anomalie peut être choisi comme la valeur de la moyenne augmentée de 2 écartstype ou la teneur correspondant au 95 % de fréquence cumulée. A cette définitionthéorique, nous préférons la notion d'anomalie pratique, c'est-à-dire le seuil de teneursindicateur d'une minéralisation ou d'un halo primaire ou secondaire de minéralisation,dans un contexte climatique et morphologique donné.

1.2.2. Les anomalies géochimiques fréquentes dans les solsd'Auvergne

Les anomalies en ETM les plus fréquentes en Auvergne concernent soit des lithologiesparticulières comme les roches volcaniques basaltiques, les serpentines, lesamphibolites, les micaschistes et quartzites graphiteux, soit des zones d'altérationhydrothermale qui suivent des fractures comme les filons à sulfures de Pb, Zn, Sb etc..ou coiffent le sommet de coupoles ou de dykes de roches magmatiques comme lesleucogranites, les pegmatites etc..

Plus de 15 % de la région Auvergne sont couverts de roches volcaniques. Ces rochesà dominante basaltique ont un fond géochimique naturellement enrichi en nickel,chrome et cuivre. D'autres roches, les diorites ou les serpentinites, plus anciennes,peuvent également contenir des teneurs élevées en Ni-Cr.

La géométrie des anomalies observées en surface reflète pro parte l'origine desanomalies :

géométrie linéaire pour les anomalies liées à des circulations d'eauxhydrothermales dans les fractures du socle ou à des niveaux lithologiquesparticuliers (quartzites et amphibolites à sulfures par exemple).

Un bel exemple de cet hydrothermalisme est la faille d'Argentat orientée NNE quis'étend d'Echassières à l'Ouest de l'Allier à Carmaux en Aveyron, sur plus de 200 kmet se marque en surface par une anomalie très contrastée en arsenic (ill.3) et desminéralisations en F, Ba. L'altération de ces roches pendant plusieurs millénaires alibéré ces métaux de leurs constituants originels pour les transférer dans les sols.

géométrie ovoïde pour les anomalies liées à des corps intrusifs (granites,diorites etc..ill.4 ) ou des cheminées ou cônes volcaniques.

Dans le socle plus ancien (400-350 Ma), différentes formations lithologiques sontnaturellement enrichies en métaux : filons et coupoles magmatiques de leucogranites^'diorites, amphibolites, serpentinites, quartzites graphiteux à sulfures. D'autre part, descirculations d'eaux thermales ont déposé dans des fractures différentes minéralisationsen plomb, zinc, arsenic, baryum, antimoine, argent etc.. .qui ont été localementexploitées par les anciens .

Leucogranite : granite leucocrate, c'est-à-dire de couleur claire, car pauvre en minéraux ferro-magnésiens. Il présente souvent des differentiations micacées albitiques à lépidolite (comme le granite deBeauvoir à Echassières). Ils sont souvent enrichis en Al, Be, Ll.Sn, W,F et développent des anomalies enCu, As à leur périphérie. En Auvergne, les coupoles de Neuf Jours (Ussel ill. 9) et d'Echassières (¡11.4)

appartiennent à ce type (Bumol et al., 1987)



Massif Central :sédiments de l'Inventaire,isovaleurs As harmonisées

Illustration 3 - Cartographie des teneurs en arsenic des sols et sédiments du Massif centraléchantillonnés dans le cadre du programme d'inventaire national

(Données BRGM /REM 2000)



Illustration 4 - Anomalie en cuivre ovoïde dans les sols et sédiments à l'aplomb du leugogranited'Echassières. Remarquer le décalage entre la position des valeurs les plus fortes et celles dessurfaces enveloppes calculées par interpolation (pixels en rouges pour les valeurs supérieures

à 200 ppm)



2. Le module SIG du BRGM

Le système d'information géographique (SIG) conçu par le BRGM comprend7 couches d'informations, ou données de base, qui pourront être croisées parl'opérateur (ill. 5) :


une couche « géochimie » rassemblant plus de 42000 données d'analyses de lacampagne d'exploration 1977-1985, qui a été complétée par les analyses desols issues des DDAF<^>, des MISE ^^'et SATESE<^> ;

une couche « indices minéralisés », ces derniers constituant également unesource d'apports en métaux dans les sols ;

une couche analyses roches qui permet de renseigner les lithologies anomalesen ETM ;

une couche « topographie » (rivières, départements, communes..) et maillée(modèle numérique de terrain : MNT au pas de 50m) ;

une couche « occupation du sol » issue de la base Corinne Land Cover del'IFEN ;

une couche « STEP'^^ » qui précise la localisation des usines de traitement etles volumes de déchets produits.

Le SIG inclut également une couche de données dérivées par calcul ou croisement,provenant des données de bases qui permettent de définir les zones à risques pourl'épandage.

2.1. CATALOGUE DESCRIPTIF DES DIFFERENTES COUCHES DU SIG ETLIMITES D'UTILISATION

2.1.1. Le modèle numérique de terrain

La législation sur l'épandage des boues prévoit une exclusion des zones à pentesupérieures à 7 % et situées à moins de 200 m d'une rivière si les boues ne sont passtabilisées. Cette distance est réduite à 100 mètres si les boues sont solides etstabilisées (annexe II de l'arrêté du 8 janvier 1998). Il est nécessaire de générer unmodèle numérique de terrain qui permette de calculer le gradient de pente en chaquepoint de la surface du projet.

Ce modèle numérique de terrain a été calculé par interpolation à partir de la BD Cartode l'Institut Géographique National au pas de 50 m. La précision de ce modèle nepermet pas de modéliser les microchenaux ou cuvettes à l'amont des drainagesde Sème ordre (ordre 1 à 3 de la classification de Strahler, 1952).



2. Le module SIG du BRGM

Le système d'information géographique (SIG) conçu par le BRGM comprend7 couches d'informations, ou données de base, qui pourront être croisées parl'opérateur (ill. 5) :


une couche « géochimie » rassemblant plus de 42000 données d'analyses de lacampagne d'exploration 1977-1985, qui a été complétée par les analyses desols issues des DDAF<^>, des MISE ^^'et SATESE<^> ;

une couche « indices minéralisés », ces derniers constituant également unesource d'apports en métaux dans les sols ;

une couche analyses roches qui permet de renseigner les lithologies anomalesen ETM ;

une couche « topographie » (rivières, départements, communes..) et maillée(modèle numérique de terrain : MNT au pas de 50m) ;

une couche « occupation du sol » issue de la base Corinne Land Cover del'IFEN ;

une couche « STEP'^^ » qui précise la localisation des usines de traitement etles volumes de déchets produits.

Le SIG inclut également une couche de données dérivées par calcul ou croisement,provenant des données de bases qui permettent de définir les zones à risques pourl'épandage.

2.1. CATALOGUE DESCRIPTIF DES DIFFERENTES COUCHES DU SIG ETLIMITES D'UTILISATION

2.1.1. Le modèle numérique de terrain

La législation sur l'épandage des boues prévoit une exclusion des zones à pentesupérieures à 7 % et situées à moins de 200 m d'une rivière si les boues ne sont passtabilisées. Cette distance est réduite à 100 mètres si les boues sont solides etstabilisées (annexe II de l'arrêté du 8 janvier 1998). Il est nécessaire de générer unmodèle numérique de terrain qui permette de calculer le gradient de pente en chaquepoint de la surface du projet.

Ce modèle numérique de terrain a été calculé par interpolation à partir de la BD Cartode l'Institut Géographique National au pas de 50 m. La précision de ce modèle nepermet pas de modéliser les microchenaux ou cuvettes à l'amont des drainagesde Sème ordre (ordre 1 à 3 de la classification de Strahler, 1952).



2.1.2. La cartographie géologique au millionième de la France

Cette carte remise à jour par le BRGM (Chantraine et al. ) en 1996 décrit les grandesunités lithologiques du Massif central du Protérozoïque au Quaternaire récent. Auniveau du volcanisme tertiaire et quaternaire, une distinction est possible entre lavesbasiques (calco-magnésiennes comme les basaltes, basanites, mugéarites enrichiesen nickel et chrome) et acides ou sodi-potassiques (comme les trachytes, trachy-andésites et rhyolites davantage riches en plomb, baryum), ce qui nous sera très utile.

Les formations superficielles figurent en général sur les cartes géologiques sous levocable simple d'écrans superficiels ou sols remaniés, alluvions etc.. . Or cesformations ont une histoire très complexe qui explique en partie les variations de leurcontenu en éléments traces, notamment en fer et en aluminium.

L'histoire ancienne du relief de l'Auvergne nous rappelle que le sol actuel est l'héritagede plusieurs pédogenèses qui se sont succédées dans les temps préhistoriques sousdes climats parfois équatoriaux ou périglaciaires (I. Salpeteur et al., 2005).A la fin du Crétacé (65 Ma), le relief de l'Auvergne se présente comme un archipeld'ilôts émergés recouvert de lambeaux d'une pénéplaine profondément altérée,recouverte d'un manteau épais d'altérites ferrugineuses (ferralites). Ces paléo-latéritesvont alimenter les sables de plages sur les rivages de la mer Tertiaire en produisant lesfameux sables oolithiques ferrugineux du Sidérolitique. Suite aux plissement alpins,une vaste surrection du Massif central entraîne une reprise d'érosion intense et leremplissage de fossés (rifts) des Limagnes (¡11.8). Un volcanisme ancien, pré-rift estdécrit dans le Nord du Massif Central. Mais le paroxysme des grandes éruptionsapparaît au Miocène supérieur (11-9Ma), dans le Cantal puis l'Aubrac et le Cézallier etles coulées envahissent des paléo-vallées (ill. 7 ; Dubreuil et al. 1995, Nehlig et al.2003). Ces laves sont localement affectées par une altération de type fersialitique fini-Miocène (Chesv\/orth et al., 1983).

A 8,5 Ma, le Paléo-Lot découpe le plateau de l'Aubrac et il y a 2,2 Ma, la Paléo-Loires'écoulait encore vers le Nord, occupant l'ancien réseau miocène. Les principauxépisodes volcaniques du Devès, de la Chaîne des Puys et du Mont-Dore sont datésrespectivement à 7,5, 4,8 et 4 Ma (Nehlig et al., 2003). Plus récemment, l'abaissementbrutal du niveau des mers suite aux glaciations induit un surcreusement des valléesanciennes et les vallées et terrasses anciennes, localement recouvertes de lavesrésistantes à l'érosion, se retrouvent perchées sur les flancs des vallées actuelles(terrasses du Haut-Ailier datées à 120-140000 ans, Straffin et al. ,1999).Des moraines, glissements gravitaires liés au dégel, des fissures de retrait (permafrost)dans les sols actuels témoignent de ces climats froids. Des tourbières s'installent dansles cuvettes sommitales du Forez et du Cantal.



2.1.2. La cartographie géologique au millionième de la France

Cette carte remise à jour par le BRGM (Chantraine et al. ) en 1996 décrit les grandesunités lithologiques du Massif central du Protérozoïque au Quaternaire récent. Auniveau du volcanisme tertiaire et quaternaire, une distinction est possible entre lavesbasiques (calco-magnésiennes comme les basaltes, basanites, mugéarites enrichiesen nickel et chrome) et acides ou sodi-potassiques (comme les trachytes, trachy-andésites et rhyolites davantage riches en plomb, baryum), ce qui nous sera très utile.

Les formations superficielles figurent en général sur les cartes géologiques sous levocable simple d'écrans superficiels ou sols remaniés, alluvions etc.. . Or cesformations ont une histoire très complexe qui explique en partie les variations de leurcontenu en éléments traces, notamment en fer et en aluminium.

L'histoire ancienne du relief de l'Auvergne nous rappelle que le sol actuel est l'héritagede plusieurs pédogenèses qui se sont succédées dans les temps préhistoriques sousdes climats parfois équatoriaux ou périglaciaires (I. Salpeteur et al., 2005).A la fin du Crétacé (65 Ma), le relief de l'Auvergne se présente comme un archipeld'ilôts émergés recouvert de lambeaux d'une pénéplaine profondément altérée,recouverte d'un manteau épais d'altérites ferrugineuses (ferralites). Ces paléo-latéritesvont alimenter les sables de plages sur les rivages de la mer Tertiaire en produisant lesfameux sables oolithiques ferrugineux du Sidérolitique. Suite aux plissement alpins,une vaste surrection du Massif central entraîne une reprise d'érosion intense et leremplissage de fossés (rifts) des Limagnes (¡11.8). Un volcanisme ancien, pré-rift estdécrit dans le Nord du Massif Central. Mais le paroxysme des grandes éruptionsapparaît au Miocène supérieur (11-9Ma), dans le Cantal puis l'Aubrac et le Cézallier etles coulées envahissent des paléo-vallées (ill. 7 ; Dubreuil et al. 1995, Nehlig et al.2003). Ces laves sont localement affectées par une altération de type fersialitique fini-Miocène (Chesv\/orth et al., 1983).

A 8,5 Ma, le Paléo-Lot découpe le plateau de l'Aubrac et il y a 2,2 Ma, la Paléo-Loires'écoulait encore vers le Nord, occupant l'ancien réseau miocène. Les principauxépisodes volcaniques du Devès, de la Chaîne des Puys et du Mont-Dore sont datésrespectivement à 7,5, 4,8 et 4 Ma (Nehlig et al., 2003). Plus récemment, l'abaissementbrutal du niveau des mers suite aux glaciations induit un surcreusement des valléesanciennes et les vallées et terrasses anciennes, localement recouvertes de lavesrésistantes à l'érosion, se retrouvent perchées sur les flancs des vallées actuelles(terrasses du Haut-Ailier datées à 120-140000 ans, Straffin et al. ,1999).Des moraines, glissements gravitaires liés au dégel, des fissures de retrait (permafrost)dans les sols actuels témoignent de ces climats froids. Des tourbières s'installent dansles cuvettes sommitales du Forez et du Cantal.



Géologie 1/1000000

Géochimie (Invent.+DDAF

Base Access

üpation du territoir(Corine Land Cover Requêtes

BD CARTO_P

SortiesC A R T OMapinfo

Illustration 5 - Contenu du SIG (module BRGM)


Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de ta région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module SIG

Légende

g*ol_ v «c tau r_c II pF S*dmmtB (rtuvicnt) quMarnani. SétfmoiB récena (Tem*e * Quatamara). SédmanB tarta«

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Iniruvons peialcalines

Pouzzolanei. cméntet basaltrijea

Illustration 6 - Carte géologique de la région Auvergne et de la Corrèze d'après la carte à1/1 000 000 du B R G M (1996). Les formations volcaniques récentes sont en vert



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Illustration 7 - Carte simplifiée montrant l'extension des formations volcaniques du Massifcentral et leur âge relatif (d'après Nehlig et al., 1998)



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Illustration 8 - Coupe est-ouest du Massif centra! passant au niveau du volcan du Cantal(d'après Meloux et al., 1986)



Remarque importante :

Toute limite lithologique tracée sur la carte est le fruit d'une extrapolation entre deuxaffleurements discontinus et donc sa précision sur une carte au millionième estsouvent inférieure à 50-100 m. Ainsi à l'échelle d'une parcelle, se baser uniquementsur la limite des basaltes par exemple pour exclure un secteur est risqué. En cas dedoute, une vérification simple sera effectuée à la tarière en prélevant les déblais aufond du trou qui, sauf dans les colluvions de pente, reflètent la composition de la rochemère.

De plus, la cartographie géologique, même à l'échelle 1/50 000, ne permet pas en effetde représenter les minces couches de cendres basaltiques riches en Ni-Cr qui ontrecouvert de larges espaces du Massif central durant les éruptions paroxysmales (avecprojections de cendres à plus de 40 km en aval du vent dominant..). Quelques fois, cesniveaux altérés se signalent uniquement par un changement de la couleur du sol sur 2-3 cm sous l'horizon humique et reposent sur d'autres lithologies que les basaltes. Lacarte géologique, dont l'objectif est de représenter les formations du socle, les asouvent ignorés. Par contre, la présence d'un ancien dépôt de cendres basaltiquesdans les sols se traduira au niveau de la couche géochimique par une élévation dufonds en nickel, chrome. Les anomalies observées dans les sédiments intègrent cettecomposante surperficielle.

2.1.3. Les indices minéralisés et les anciennes mines

Ces indices et mines ont été répertoriés à partir de la carte des ressources minéralesdu Massif central (Emberger et Périchaud, 1978), de la carte minière de la FranceMétropolitaine du BRGM éditée en 1994 (Béziat P. et al.) complétée par unecompilation des indices miniers et indices découverts par la prospection InventaireBRGM et soumis à la profession, réalisées en 2000 par Y. Deschamps au BRGM.

Mis à part le district antimonifère de Brioude- Massiac, la mine de fluorine de Langeac,celle de Pontgibaud (Pb, Ba), les bassins charbonniers de l'Aumance, de Brassac, deCommentry, de Messeix et de Saint-Eloy (production cumulée proche de 105 Mt), larégion Auvergne n'a pas connu d'extraction vraiment importante. Par contre, lesdéchets de nombreuses petites exploitations souvent anciennes et les usines detransformation en aval (l'usine d'arsenic d'Auzon, la fonderie de Pongibaud..) ontgénéré des anomalies résiduelles importantes et leur impact sur les écosystèmes estloin d'être négligeable (Altman et al. 1996). Autour d'une ancienne mine de faibletonnage extrait, on peut considérer que les sols sont pollués sur une distance de 100 à200 m. Ces valeurs dépendent évidemment du contexte morphologique ethydrométrique de la région. Les sédiments sont pollués sur des distances variables(500 m à 1km) et les terrasses peuvent stocker une partie des polluants de la mineancienne.

D'autres anomalies géochimiques découvertes par l'Inventaire, comme la coupoleleucogranitique d'Echassières (anomalie polymétallique : Sn, W, As, Cu, Pb, Zn et Li,F, B, Nb ill.4) ou celle de Neuf-Jours (ill. 9) ont généré des anomalies en métaux



Remarque importante :

Toute limite lithologique tracée sur la carte est le fruit d'une extrapolation entre deuxaffleurements discontinus et donc sa précision sur une carte au millionième estsouvent inférieure à 50-100 m. Ainsi à l'échelle d'une parcelle, se baser uniquementsur la limite des basaltes par exemple pour exclure un secteur est risqué. En cas dedoute, une vérification simple sera effectuée à la tarière en prélevant les déblais aufond du trou qui, sauf dans les colluvions de pente, reflètent la composition de la rochemère.

De plus, la cartographie géologique, même à l'échelle 1/50 000, ne permet pas en effetde représenter les minces couches de cendres basaltiques riches en Ni-Cr qui ontrecouvert de larges espaces du Massif central durant les éruptions paroxysmales (avecprojections de cendres à plus de 40 km en aval du vent dominant..). Quelques fois, cesniveaux altérés se signalent uniquement par un changement de la couleur du sol sur 2-3 cm sous l'horizon humique et reposent sur d'autres lithologies que les basaltes. Lacarte géologique, dont l'objectif est de représenter les formations du socle, les asouvent ignorés. Par contre, la présence d'un ancien dépôt de cendres basaltiquesdans les sols se traduira au niveau de la couche géochimique par une élévation dufonds en nickel, chrome. Les anomalies observées dans les sédiments intègrent cettecomposante surperficielle.

2.1.3. Les indices minéralisés et les anciennes mines

Ces indices et mines ont été répertoriés à partir de la carte des ressources minéralesdu Massif central (Emberger et Périchaud, 1978), de la carte minière de la FranceMétropolitaine du BRGM éditée en 1994 (Béziat P. et al.) complétée par unecompilation des indices miniers et indices découverts par la prospection InventaireBRGM et soumis à la profession, réalisées en 2000 par Y. Deschamps au BRGM.

Mis à part le district antimonifère de Brioude- Massiac, la mine de fluorine de Langeac,celle de Pontgibaud (Pb, Ba), les bassins charbonniers de l'Aumance, de Brassac, deCommentry, de Messeix et de Saint-Eloy (production cumulée proche de 105 Mt), larégion Auvergne n'a pas connu d'extraction vraiment importante. Par contre, lesdéchets de nombreuses petites exploitations souvent anciennes et les usines detransformation en aval (l'usine d'arsenic d'Auzon, la fonderie de Pongibaud..) ontgénéré des anomalies résiduelles importantes et leur impact sur les écosystèmes estloin d'être négligeable (Altman et al. 1996). Autour d'une ancienne mine de faibletonnage extrait, on peut considérer que les sols sont pollués sur une distance de 100 à200 m. Ces valeurs dépendent évidemment du contexte morphologique ethydrométrique de la région. Les sédiments sont pollués sur des distances variables(500 m à 1km) et les terrasses peuvent stocker une partie des polluants de la mineancienne.

D'autres anomalies géochimiques découvertes par l'Inventaire, comme la coupoleleucogranitique d'Echassières (anomalie polymétallique : Sn, W, As, Cu, Pb, Zn et Li,F, B, Nb ill.4) ou celle de Neuf-Jours (ill. 9) ont généré des anomalies en métaux



d'extension kilométrique. Sur des zones de socle comme les feuilles Ussel - Bort lesOrgues (soit environ 1200 km^), on ne dénombre pas moins d'une trentained'anomalies (Pb-Zn, Ba, As. etc.. ill.9) liées à de petites structures filoniennes oucoupoles granitiques altérées. Dans le cadre de ce projet, une anomalie de ce type(Commune de Giat ) a été sélectionnée à partir de la base géochimie pour implanter unsite expérimental (voir rapport final modules B et C). Le rééchantillonnage de parcellessituées au sein de l'anomalie a confirmé la présence des teneurs anomales en Cu (135a 400 ppm), Zn (200 a 280 ppm), Pb (160 à 234 ppm). As (1 10 à 270 ppm) obtenuesen 1980. L'enquête sur place, a d'ailleurs confirmé la fermeture d'un captage d'eau enaval de l'anomalie en ETM, suite aux dépassements des teneurs en As dans l'eau dela nappe.

Les travaux de suivi des anomalies Inventaire ont montré qu'en relief moyennementaccidenté, en milieu tempéré, le halo de dispersiondes éléments chimiques issus del'altération de la source minéralisée (filon ou roche hydrothermalisée) sont de l'ordre dequelques dizaines de mètres, voire plusieurs centaines de mètres lorsque l'anomalieest issue d'une source riche, située en sommet de colline comme le filon minéralisé deSt Salvy dans le Tarn (ill. 10 ). Le filon à blende (sulfure de Zn) dominante contient destraces de galène (sulfure de Pb) :

L'anomalie en Pb supérieure à 300 ppm dépasse deux kilomètres sur l'axe dufilon et moins de 700 m sur les flancs ;

l'anomalie Zn (élément très mobile en sol acide) dépasse 3 km en longueur et1,5 km sur les flancs de la colline avec des maxima à 1200 ppm). Le zinc qui estdavantage mobile en climat tempéré forme une anomalie de plus de 600 ppm quis'étend à plus de 2 km en aval du gisement tandis que l'anomalie en plomb(600-1 200ppm) reste localisée sur une bande étroite (200 m) à l'aplomb de lastructure minéralisée.

les teneurs en cadmium (mal dosé à l'époque) dessinent un axe anomaliqueoblique entre 10 et 80 ppm. .

Une zone tampon de 200 m autour de ces cibles doit donc être considéréecomme potentiellement contaminée pour un ajout de boues de STEP.



d'extension kilométrique. Sur des zones de socle comme les feuilles Ussel - Bort lesOrgues (soit environ 1200 km^), on ne dénombre pas moins d'une trentained'anomalies (Pb-Zn, Ba, As. etc.. ill.9) liées à de petites structures filoniennes oucoupoles granitiques altérées. Dans le cadre de ce projet, une anomalie de ce type(Commune de Giat ) a été sélectionnée à partir de la base géochimie pour implanter unsite expérimental (voir rapport final modules B et C). Le rééchantillonnage de parcellessituées au sein de l'anomalie a confirmé la présence des teneurs anomales en Cu (135a 400 ppm), Zn (200 a 280 ppm), Pb (160 à 234 ppm). As (1 10 à 270 ppm) obtenuesen 1980. L'enquête sur place, a d'ailleurs confirmé la fermeture d'un captage d'eau enaval de l'anomalie en ETM, suite aux dépassements des teneurs en As dans l'eau dela nappe.

Les travaux de suivi des anomalies Inventaire ont montré qu'en relief moyennementaccidenté, en milieu tempéré, le halo de dispersiondes éléments chimiques issus del'altération de la source minéralisée (filon ou roche hydrothermalisée) sont de l'ordre dequelques dizaines de mètres, voire plusieurs centaines de mètres lorsque l'anomalieest issue d'une source riche, située en sommet de colline comme le filon minéralisé deSt Salvy dans le Tarn (ill. 10 ). Le filon à blende (sulfure de Zn) dominante contient destraces de galène (sulfure de Pb) :

L'anomalie en Pb supérieure à 300 ppm dépasse deux kilomètres sur l'axe dufilon et moins de 700 m sur les flancs ;

l'anomalie Zn (élément très mobile en sol acide) dépasse 3 km en longueur et1,5 km sur les flancs de la colline avec des maxima à 1200 ppm). Le zinc qui estdavantage mobile en climat tempéré forme une anomalie de plus de 600 ppm quis'étend à plus de 2 km en aval du gisement tandis que l'anomalie en plomb(600-1 200ppm) reste localisée sur une bande étroite (200 m) à l'aplomb de lastructure minéralisée.

les teneurs en cadmium (mal dosé à l'époque) dessinent un axe anomaliqueoblique entre 10 et 80 ppm. .

Une zone tampon de 200 m autour de ces cibles doit donc être considéréecomme potentiellement contaminée pour un ajout de boues de STEP.



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Illustration 9 - Indices minéralisés et anomalies en tungstène, plomb, Une, baryum, argentidentifiées par ta campagne d'exploration géochimique BRGM. Inventaire sur les feuilles à

1/50 000 d'Ussel et de Bort les Orgues (Corrèze)



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Illustration 10 - Extension des anomalies en Zn, Pb, Cd, ,Ag, Sb ,P,etF à ¡'aplomb du filonminéralisé de St Salvy (d'après Fogliérini et al., 1980)



2.1.4. La géochimie sols et sédiments

Cette couche du SIG comporte deux types de données complémentaires. En effet, laprospection Inventaire du BRGM avait exclu les zones du volcanisme récent (Cantal,chaîne des Puys etc..) et les bassins des Limagnes. Donc, pour compléter les « trous »

de cette information géochimique, une compilation des analyses effectuées par lesbureaux d'étude ou les mairies, soit dans le cadre de plans d'épandage, soit dans lecadre de protection des AEP, a été effectuée avec l'aide de D. Rouzaire et C. Talon(stagiaire) du SGR Auvergne. Ces données ont été complétées par celles de la baseAÑÁDEME gérée par l'INRA.

Ces études utilisent souvent une fraction granulométrique (< 2 mm) et des méthodesd'extraction et de dosages différentes du BRGM. Une étude statistique par lithologie amontré que les différences de teneurs observées pour les médianes (pour les 6éléments concernés de la norme) restaient compatibles avec la précision requise etl'objectif de l'étude : définition de zones à teneurs anomales présentant une forteprobabilité de risque pour l'épandage (voir ill. 6 du rapport d'avancement, août 2004).

La base géochimie Inventaire comporte 42 804 sites de sols (fond de vallon) etsédiments échantillonnés lors des campagnes du programme d'inventaire du Massifcentral entre 1978 et 1988 (Lambert A., 2005). La fraction inférieure à 125 microns aété dosée par spectrométrie d'émission à plasma conductif pour 22 éléments (troiséléments majeurs : Fe, Mn, P et 19 éléments traces, tableau 1). Les six éléments (Pb,Zn, Cu, Cr, Ni et Cd ) de la norme boues y figurent. Par contre, le sélénium et lemercure n'ont pas été dosés à l'époque (tableau 1). A la demande des clients (DIREN,Agences de l'Eau Adour-Garonne et Loire-Bretagne), l'élément arsenic a été ajouté àla base. La précision de ces mesures est de l'ordre de 20 % (cumul des différenteserreurs : d'échantillonnage, de mise en solution, instrumentale etc.).

BRGM/RP-54297-FR- Rapport final 29


2.1.4. La géochimie sols et sédiments

Cette couche du SIG comporte deux types de données complémentaires. En effet, laprospection Inventaire du BRGM avait exclu les zones du volcanisme récent (Cantal,chaîne des Puys etc..) et les bassins des Limagnes. Donc, pour compléter les « trous »

de cette information géochimique, une compilation des analyses effectuées par lesbureaux d'étude ou les mairies, soit dans le cadre de plans d'épandage, soit dans lecadre de protection des AEP, a été effectuée avec l'aide de D. Rouzaire et C. Talon(stagiaire) du SGR Auvergne. Ces données ont été complétées par celles de la baseAÑÁDEME gérée par l'INRA.

Ces études utilisent souvent une fraction granulométrique (< 2 mm) et des méthodesd'extraction et de dosages différentes du BRGM. Une étude statistique par lithologie amontré que les différences de teneurs observées pour les médianes (pour les 6éléments concernés de la norme) restaient compatibles avec la précision requise etl'objectif de l'étude : définition de zones à teneurs anomales présentant une forteprobabilité de risque pour l'épandage (voir ill. 6 du rapport d'avancement, août 2004).

La base géochimie Inventaire comporte 42 804 sites de sols (fond de vallon) etsédiments échantillonnés lors des campagnes du programme d'inventaire du Massifcentral entre 1978 et 1988 (Lambert A., 2005). La fraction inférieure à 125 microns aété dosée par spectrométrie d'émission à plasma conductif pour 22 éléments (troiséléments majeurs : Fe, Mn, P et 19 éléments traces, tableau 1). Les six éléments (Pb,Zn, Cu, Cr, Ni et Cd ) de la norme boues y figurent. Par contre, le sélénium et lemercure n'ont pas été dosés à l'époque (tableau 1). A la demande des clients (DIREN,Agences de l'Eau Adour-Garonne et Loire-Bretagne), l'élément arsenic a été ajouté àla base. La précision de ces mesures est de l'ordre de 20 % (cumul des différenteserreurs : d'échantillonnage, de mise en solution, instrumentale etc.).


Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans tes sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module SIG

Locihtalton d « pr«tav«m*m* tott.inventaire et DOAFS3 cl

tndic«> rtiinwi*

PROJET ETM AUVERGNE

Mar» 2003 RE N W ADO

e Indices de ta B S S• Prélèvements de l'inventaire minier• Analyses D D A F• Mine Issue de l'inventaire• Mine hors inventaire• Sujets de l'inventaire

illustration 11 - Répartition des informations gêochimiques issues de l'inventaire B R G M et cellesissues des autres sources (DDAF,Ademe etc.).Les cercles jaunes représentent les indices

miniers.



TECHNIQUES AN.ALYTIQLIES MULTIELEiMENTAIRES

Element,"!

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1

20

10

10

10

2

5

10

5

1

1

5

20

10

10

10

1

10

10

10

20

5

20

Seuil sup.

300100

50 000

18 000

3 500

10 000

5 000

25 000

13 000

S 000

100

50

20

7 500

15 000

18 000

8

6 000

25 000

100

20 000

4 000

r5 000

15 000

20 000

13 000

Quantomclrc

Seuil inf.

3

20

10

5

3

4

10

10

3

1

1

200

1

3

1

200

5

15

50

3

20

5

5075

5

50

Seuil sup.

40

50

1 3001 800

5 000

100

250

4 000

3 000

1000100

16

5 000

50

1

5 000

16

10 000

4 000

2

3 000

2 000

100

3 000

5 000

2 00015 000

60015 000

Tableau 1 - Techniques d'analyse muliiélémentaire utilisées lors de l'inventaire du territoirenational. Pour chaque technique, le tableau indique les seuils inférieurs et supérieurs de

détection. Les valeurs sont en ppm (ou mg/l<g) sauf si indiqué en % (Barbier J., 1996)



TECHNIQUES AN.ALYTIQLIES MULTIELEiMENTAIRES

Element,"!

AgAl,03(%)

As

B

Ba

Be

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Cd

Co

CrCu

I-CjO, {%)

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DCP

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10

10

10

1

1

1

10

10

0.1

0,01

2

10

10

10

10

20

2010

10

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10

Seuil sup.

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1 000

1 000

1000100

250

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10001 000

23

250

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10001 000

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1 000

ICP

Seuil iiif.

1

20

10

10

10

2

5

10

5

1

1

5

20

10

10

10

1

10

10

10

20

5

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13 000

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18 000

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5 000

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1

5 000

16

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5 000

2 00015 000

60015 000

Tableau 1 - Techniques d'analyse muliiélémentaire utilisées lors de l'inventaire du territoirenational. Pour chaque technique, le tableau indique les seuils inférieurs et supérieurs de

détection. Les valeurs sont en ppm (ou mg/l<g) sauf si indiqué en % (Barbier J., 1996)



La densité de prélèvement était voisine de 2 échantillons par km^, ce qui est très élevédans une optique estimation du fond géochimique à l'échelle d'une commune. Lestravaux de géochimie ultérieurs en France et dans le monde ont montré que lagéochimie de la fraction fine des sédiments fournit une bonne estimation de lagéochimie moyenne des sols du bassin versant situé en amont. Par contre, pour uneapplication à l'échelle d'une parcelle, il conviendra de refaire un échantillonnage decontrôle si la carte régionale montre un risque de dépassement dans le secteurconcerné.Au niveau de la représentation des anomalies, deux méthodes sont courammentutilisées :

- l'utilisation d'un symbole de taille croissante centré sur le site de prélèvement (voirill.4) ;

- calcul d'une courbe isoteneur en interpolant les valeurs en une valeur moyennecalculée dans une fenêtre mobile de forme choisie par l'utilisateur (voir ill. 4).

La première méthode a l'avantage de préserver la localisation exacte des pointsanomaux (en cas de zoom par exemple). La seconde introduit une erreur dans lepositionnement due au procédé d'interpolation. Donc la limite d'une courbe interpoléene doit pas être considérée comme une valeur absolue.

Remarque sur les limites d'utilisation de ces données :

- l'utilisation de ces données dans le cadre d'un autre projet est interdite, lesconventions d'utilisation stipulant que leur usage est réservé à ce projet ;

- l'utilisation des données analytiques en Cd et As pour une estimation des fondsgéochimiques naturels est à proscrire car les seuils inférieurs de détection de cesdeux éléments en analyse DCP étaient respectivement 5 et 2 fois supérieurs auxfonds naturels de ces éléments estimés par d'autres études plus récentes (Atlasgéochimique européen par exemple, Salminen et al., 2005). Par contre, les teneursélevées de ces deux éléments restent significatives.

Lithologies à fond géochimique élevé en ETM :

Une étude statistique a été effectuée pour définir les médianes des teneurs en Ni, Cu,Cr, Co, Pb et Zn pour différents sols et sédiments appartenant à 13 ensembleslithologiques sélectionnés géographiquement sur la base géologie (ill. 12) :

- Sédiments récents- Sédiments houillers- Pouzzolanes- Ecrans tertiaires- Permo-Trias- Andésites basaltes- Métavolcanites basiques- Ultrabasites- Granites peralcalins- Granite alcalins- Granites peralumineux- Orthogneiss- Gneiss

32 BRGM/RP-54297-FR- Rapport final


La densité de prélèvement était voisine de 2 échantillons par km^, ce qui est très élevédans une optique estimation du fond géochimique à l'échelle d'une commune. Lestravaux de géochimie ultérieurs en France et dans le monde ont montré que lagéochimie de la fraction fine des sédiments fournit une bonne estimation de lagéochimie moyenne des sols du bassin versant situé en amont. Par contre, pour uneapplication à l'échelle d'une parcelle, il conviendra de refaire un échantillonnage decontrôle si la carte régionale montre un risque de dépassement dans le secteurconcerné.Au niveau de la représentation des anomalies, deux méthodes sont courammentutilisées :

- l'utilisation d'un symbole de taille croissante centré sur le site de prélèvement (voirill.4) ;

- calcul d'une courbe isoteneur en interpolant les valeurs en une valeur moyennecalculée dans une fenêtre mobile de forme choisie par l'utilisateur (voir ill. 4).

La première méthode a l'avantage de préserver la localisation exacte des pointsanomaux (en cas de zoom par exemple). La seconde introduit une erreur dans lepositionnement due au procédé d'interpolation. Donc la limite d'une courbe interpoléene doit pas être considérée comme une valeur absolue.

Remarque sur les limites d'utilisation de ces données :

- l'utilisation de ces données dans le cadre d'un autre projet est interdite, lesconventions d'utilisation stipulant que leur usage est réservé à ce projet ;

- l'utilisation des données analytiques en Cd et As pour une estimation des fondsgéochimiques naturels est à proscrire car les seuils inférieurs de détection de cesdeux éléments en analyse DCP étaient respectivement 5 et 2 fois supérieurs auxfonds naturels de ces éléments estimés par d'autres études plus récentes (Atlasgéochimique européen par exemple, Salminen et al., 2005). Par contre, les teneursélevées de ces deux éléments restent significatives.

Lithologies à fond géochimique élevé en ETM :

Une étude statistique a été effectuée pour définir les médianes des teneurs en Ni, Cu,Cr, Co, Pb et Zn pour différents sols et sédiments appartenant à 13 ensembleslithologiques sélectionnés géographiquement sur la base géologie (ill. 12) :

- Sédiments récents- Sédiments houillers- Pouzzolanes- Ecrans tertiaires- Permo-Trias- Andésites basaltes- Métavolcanites basiques- Ultrabasites- Granites peralcalins- Granite alcalins- Granites peralumineux- Orthogneiss- Gneiss



Illustration 12 - Comparaison des médianes en Cd, Co, Cu, Cr, NI, Pb, Zn calculées pour lessols de quatre sous-populations différentièes par la lithologie (couche géol. du SIG) analysées

dans les laboratoires DDAF (en rouge) et dans le cadre de l'inventaire B R G M



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Illustration 13 - Comparaison des médianes des teneurs en Ni, Cu, Cr, Co, Pb, et Zn pour 13ensembles lithologiques (analyses sols et sédiments par DCP. Inventaire BRGM).



La médiane est en effet un estimateur robuste du fond géochimique de l'élément dansla sous-population d'analyses considérées. Elle peut être considérée, en l'absenced'impact anthropique étendu, comme une approche du fond géochimique naturel dansles sols et sédiments analysés.

Le calcul des médianes dans ces ensembles montre :

pour NI, les écrans tertiaires, les andésites-basaltes, les pouzzolanes et lesultrabasites ont les médianes les plus élevées : 33 à 52 ppm (ill. 10)

.pour Cu, les sédiments récents arrivent en tête avec une médiane à 45 ppm.Un apport de Cu par les traitements phytosanitaires (bouillie bordelaise) dansces zones d'arboriculture ne peut être exclu. On retrouve ensuite les quatreslithologies déjà élevées en Ni.

pour Cr et Co, les écrans tertiaires et les ultrabasites montrent les médianesles plus élevées (proches de 88 ppm) suivies par les pouzzolanes et lesorthogneiss (63 ppm). Les écrans tertiaires comportent en fait d'asseznombreux échantillons des Limagnes, qui ont pu être contaminés en Cr, Co soitpar des intercalations de pépérites ou des dépôts de cendres aériennes.

Pour le Pb, les métavolcanites basiques ont une médiane élévée(52 ppm)suivies par les formations du Permo-Trias (50 ppm) et les granites peralcalins etalcalins. Ici également, dans le cas des sols et sédiments sur métavolcanitesbasiques, un apport athmosphérique de Pb ne peut être exclu.

pour le Zn, les pouzzolanes atteignent un maximum avec une médiane prochede 135 ppm. Suivent, les ultrabasites (127 ppm), les andésites-basaltes, lesmétavolcanites basiques et les écrans tertiaires.

Ces données confirment la présence de réservoirs naturels en métaux qui sont liés àl'origine pro parte lithologique des éléments constitutifs des sols d'Auvergne et qui ontété évoqués dans l'introduction de ce rapport.

2.1.5. La couche analyses roches (lithogéochimie)

Cette couche comprend 2535 analyses de différentes roches d'Auvergne avec uneprédominance de roches volcaniques récentes (¡11.14). Ces données sont issues d'unebase métropolitaine archivée au BRGM (D. Thiéblemont / CDG) et renferment desdonnées issues de plusieurs publications (thèses, rapport BRGM etc.), et doncproduites par des techniques analytiques variées.

2.1.6. La couche occupation du sol (Corine Land Cover)

Cette couche est dérivée de la base européenne Corine Land Cover gérée par l'IFENet qui définit les principales zones d'occupation des sols :en cinq grandes classes :

- territoires artificialisés (I) ;

- territoires agricoles (2) ;

- forêts et milieux semi-naturels (3) ;

- zones humides ;

- surface en eau .



La médiane est en effet un estimateur robuste du fond géochimique de l'élément dansla sous-population d'analyses considérées. Elle peut être considérée, en l'absenced'impact anthropique étendu, comme une approche du fond géochimique naturel dansles sols et sédiments analysés.

Le calcul des médianes dans ces ensembles montre :

pour NI, les écrans tertiaires, les andésites-basaltes, les pouzzolanes et lesultrabasites ont les médianes les plus élevées : 33 à 52 ppm (ill. 10)

.pour Cu, les sédiments récents arrivent en tête avec une médiane à 45 ppm.Un apport de Cu par les traitements phytosanitaires (bouillie bordelaise) dansces zones d'arboriculture ne peut être exclu. On retrouve ensuite les quatreslithologies déjà élevées en Ni.

pour Cr et Co, les écrans tertiaires et les ultrabasites montrent les médianesles plus élevées (proches de 88 ppm) suivies par les pouzzolanes et lesorthogneiss (63 ppm). Les écrans tertiaires comportent en fait d'asseznombreux échantillons des Limagnes, qui ont pu être contaminés en Cr, Co soitpar des intercalations de pépérites ou des dépôts de cendres aériennes.

Pour le Pb, les métavolcanites basiques ont une médiane élévée(52 ppm)suivies par les formations du Permo-Trias (50 ppm) et les granites peralcalins etalcalins. Ici également, dans le cas des sols et sédiments sur métavolcanitesbasiques, un apport athmosphérique de Pb ne peut être exclu.

pour le Zn, les pouzzolanes atteignent un maximum avec une médiane prochede 135 ppm. Suivent, les ultrabasites (127 ppm), les andésites-basaltes, lesmétavolcanites basiques et les écrans tertiaires.

Ces données confirment la présence de réservoirs naturels en métaux qui sont liés àl'origine pro parte lithologique des éléments constitutifs des sols d'Auvergne et qui ontété évoqués dans l'introduction de ce rapport.

2.1.5. La couche analyses roches (lithogéochimie)

Cette couche comprend 2535 analyses de différentes roches d'Auvergne avec uneprédominance de roches volcaniques récentes (¡11.14). Ces données sont issues d'unebase métropolitaine archivée au BRGM (D. Thiéblemont / CDG) et renferment desdonnées issues de plusieurs publications (thèses, rapport BRGM etc.), et doncproduites par des techniques analytiques variées.

2.1.6. La couche occupation du sol (Corine Land Cover)

Cette couche est dérivée de la base européenne Corine Land Cover gérée par l'IFENet qui définit les principales zones d'occupation des sols :en cinq grandes classes :

- territoires artificialisés (I) ;

- territoires agricoles (2) ;

- forêts et milieux semi-naturels (3) ;

- zones humides ;

- surface en eau .


Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans tes sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module SIG

Localisation des échantillonnagesInventaire (bleu)Roches (rouge)

P R O J E T ETM A U V E R G N E

Illustration 14 - Localisation des échantillonnages de roche figurant dans la base lithologiquedu SIG. La zone en bleue représente la zone couverte en géochimie (inventaire BRGM) et le

fond correspond au modèle numérique de terrain.



L'épandage de boues de STEP en Auvergne ne concerne actuellement que lessurfaces agricoles (2), en particulier les terres arables (catégorie 2.1), les prairies(catégorie 2.3) et les zones agricoles hétérogènes (surfaces agricoles interrompuespar des espaces naturels importants) à l'exclusion des cultures permanentes(vignobles, arboriculture..), seules ces zones seront sélectionnées commepotentiellement épandables dans la base (sous réserve de respect des normes envigueur) .

2.1.7. La couche stations d'épuration (STEP)

Seules les données de localisation et de procédés de traitement du département duPuy-de-Dôme ont été récupérées du travail de J.M. Préau (2001). Une enquêteréalisée par le LASEH auprès de la SEDE^ d'Ussel indique un besoin surfacique del'ordre de 855 ha pour l'épandage 2002 des boues de la station d'Ussel sur 16communes. En 2001, aucun recensement complet des stations d'épuration, de lanature des traitements et des quantités annuelles de boues produites pour l'ensemblede la région Auvergne n'était disponible. Cette tâche a été confiée par l'Administrationau Service d'Aide Technique aux Exploitants de Stations d'Epuration (SATESE).

Rappelons que la collecte des eaux usées et leur traitement n'est obligatoire que pourles villes supérieures à 2000 EH^ Des seuils maximaux sont imposés pour autoriser lerejet des eaux usées en surface et concernent la demande biologique en oxygène à 5jours (DB05), la teneur en carbone organique dissous (DCO) et la quantité de matièreen suspension (MES). Pour les épandages, la réglementation française a repris lesnormes CEE. Pour les stations de plus de 200 EH (équivalent habitant), si laproduction de matière sèche dépasse 800 1 / an (ou l'azote total dépasse 40 t/an),l'industriel est soumis à une demande d'autorisation. Pour des quantités inférieures,une simple déclaration suffit.

Au plan traitement, on distingue 4 types de boues produites (Mossman JR., 1998) :

- des boues primaires : issues d'une simple décantation qui peuvent évoluer enboues physico-chimiques par ajout de réactifs pour activer la floculation ;

- des boues secondaires : après traitement biologique ;

- des boues mixtes provenant d'un mélange de boues primaires et secondaires.

Les procédés de traitements en début de processus ou en phase finale varient selonl'importance des effluents et leurs teneurs en métaux toxiques (cas des stations debanlieues industrielles), l'ancienneté de l'installation, les moyens financiers descommunes, etc.

^ SEDE : Société d'Environnement et de Développement des Eaux




L'épandage de boues de STEP en Auvergne ne concerne actuellement que lessurfaces agricoles (2), en particulier les terres arables (catégorie 2.1), les prairies(catégorie 2.3) et les zones agricoles hétérogènes (surfaces agricoles interrompuespar des espaces naturels importants) à l'exclusion des cultures permanentes(vignobles, arboriculture..), seules ces zones seront sélectionnées commepotentiellement épandables dans la base (sous réserve de respect des normes envigueur) .

2.1.7. La couche stations d'épuration (STEP)

Seules les données de localisation et de procédés de traitement du département duPuy-de-Dôme ont été récupérées du travail de J.M. Préau (2001). Une enquêteréalisée par le LASEH auprès de la SEDE^ d'Ussel indique un besoin surfacique del'ordre de 855 ha pour l'épandage 2002 des boues de la station d'Ussel sur 16communes. En 2001, aucun recensement complet des stations d'épuration, de lanature des traitements et des quantités annuelles de boues produites pour l'ensemblede la région Auvergne n'était disponible. Cette tâche a été confiée par l'Administrationau Service d'Aide Technique aux Exploitants de Stations d'Epuration (SATESE).

Rappelons que la collecte des eaux usées et leur traitement n'est obligatoire que pourles villes supérieures à 2000 EH^ Des seuils maximaux sont imposés pour autoriser lerejet des eaux usées en surface et concernent la demande biologique en oxygène à 5jours (DB05), la teneur en carbone organique dissous (DCO) et la quantité de matièreen suspension (MES). Pour les épandages, la réglementation française a repris lesnormes CEE. Pour les stations de plus de 200 EH (équivalent habitant), si laproduction de matière sèche dépasse 800 1 / an (ou l'azote total dépasse 40 t/an),l'industriel est soumis à une demande d'autorisation. Pour des quantités inférieures,une simple déclaration suffit.

Au plan traitement, on distingue 4 types de boues produites (Mossman JR., 1998) :

- des boues primaires : issues d'une simple décantation qui peuvent évoluer enboues physico-chimiques par ajout de réactifs pour activer la floculation ;

- des boues secondaires : après traitement biologique ;

- des boues mixtes provenant d'un mélange de boues primaires et secondaires.

Les procédés de traitements en début de processus ou en phase finale varient selonl'importance des effluents et leurs teneurs en métaux toxiques (cas des stations debanlieues industrielles), l'ancienneté de l'installation, les moyens financiers descommunes, etc.

^ SEDE : Société d'Environnement et de Développement des Eaux




À titre d'exemple, pour le département du Puy-de-Dôme : sur 387 stations recensées,on observe 7 classes de traitement (J.M. Préau 2001) :

- 31 % par lit bactérien,

- 22 % en boue activée,

- 20 % en filtre à sable,

- 19% en lagune,

- 4 % en filtre à roseaux,

- 2,8 % en procédés divers,

- 0,5 % par procédés physico-chimiques. " ' ~

Les compositions des boues varieront en fonction de ces procédés et de la présenced'effluents industriels mélangés aux eaux urbaines et pluviales.

Concernant les teneurs en métaux lourds, la norme française du 8 janvier 1998 fixeplusieurs seuils pour 8 éléments écotoxiques (Cd, Cu, Ni, Cr, Pb, Zn, Se, Hg), lespremiers pour fixer une teneur maximale de ces métaux des boues à épandre, lesseconds pour interdire l'épandage si les flux cumulés en métaux sur 10 ans du solrécepteur dépassent d'autre seuils en fonction du pH (tabl. 2).

Elément

Acidité du solCdCrCuHgNiPbZnSe

Cr + Cu + Ni +Zn

Teneurmax!

boue(*)ppm

2010001000

10200800

3000

4000

Teneurmaxi

parcelleppm

2150100

1

50100300

Flux maxi cumulé sur 10 ans

gr/m^ gr/m^pH>70,015

1,51.5

0.0150,31,54.5

6

pH<60,0015

1,21,2

0,0120,30.93

0,124

(*) Arrêté du 8/01/1998

Tableau 2 - Résumé des différents seuils de teneurs en métaux pour l'épandage des bouessuivant l'arrêté du 8 janvier 1998



À titre d'exemple, pour le département du Puy-de-Dôme : sur 387 stations recensées,on observe 7 classes de traitement (J.M. Préau 2001) :

- 31 % par lit bactérien,

- 22 % en boue activée,

- 20 % en filtre à sable,

- 19% en lagune,

- 4 % en filtre à roseaux,

- 2,8 % en procédés divers,

- 0,5 % par procédés physico-chimiques. " ' ~

Les compositions des boues varieront en fonction de ces procédés et de la présenced'effluents industriels mélangés aux eaux urbaines et pluviales.

Concernant les teneurs en métaux lourds, la norme française du 8 janvier 1998 fixeplusieurs seuils pour 8 éléments écotoxiques (Cd, Cu, Ni, Cr, Pb, Zn, Se, Hg), lespremiers pour fixer une teneur maximale de ces métaux des boues à épandre, lesseconds pour interdire l'épandage si les flux cumulés en métaux sur 10 ans du solrécepteur dépassent d'autre seuils en fonction du pH (tabl. 2).

Elément

Acidité du solCdCrCuHgNiPbZnSe

Cr + Cu + Ni +Zn

Teneurmax!

boue(*)ppm

2010001000

10200800

3000

4000

Teneurmaxi

parcelleppm

2150100

1

50100300

Flux maxi cumulé sur 10 ans

gr/m^ gr/m^pH>70,015

1,51.5

0.0150,31,54.5

6

pH<60,0015

1,21,2

0,0120,30.93

0,124

(*) Arrêté du 8/01/1998

Tableau 2 - Résumé des différents seuils de teneurs en métaux pour l'épandage des bouessuivant l'arrêté du 8 janvier 1998



La présence de teneurs élevées en Ni-Cr dans les sols d'Auvergne, surtout à l'aplombde roches basiques comme les basaltes et scories basaltiques ou ultrabasiquescomme les serpentines du socle hercynien (Forrestier H., 1963) et l'existence depaléosols fersialitiques dans la région, réduisent les surfaces potentielles pourl'épandage.

Ainsi, dans le Puy-de-Dôme, '15% des sols analysés avant epandage dépassent lanorme en Ni (Préau J.M., 2001).

Au total, l'enquête auprès des SATESE aura permis de localiser 1625 stationsd'épuration et de renseigner leur mode de traitement ainsi qu'une estimation desvolumes produits (voir tableau annexe 2).



La présence de teneurs élevées en Ni-Cr dans les sols d'Auvergne, surtout à l'aplombde roches basiques comme les basaltes et scories basaltiques ou ultrabasiquescomme les serpentines du socle hercynien (Forrestier H., 1963) et l'existence depaléosols fersialitiques dans la région, réduisent les surfaces potentielles pourl'épandage.

Ainsi, dans le Puy-de-Dôme, '15% des sols analysés avant epandage dépassent lanorme en Ni (Préau J.M., 2001).

Au total, l'enquête auprès des SATESE aura permis de localiser 1625 stationsd'épuration et de renseigner leur mode de traitement ainsi qu'une estimation desvolumes produits (voir tableau annexe 2).



3. Mode opératoire du SIG sous Mapinfo

Ce chapitre résume les méthodes de travail mises en ruvre, la précision sur lesdonnées utilisées et les méthodes pour générer les différentes grilles à partir de labase Mapinfo.

3.1. LES LOGICIELS UTILISES

Tous nos travaux ont été réalisés avec le logiciel ArcGis version 8.3 Desktop et licenceArcinfo pour la partie restitution et traitement des données. Pour les grilles et letraitement croisé des données, nous avons en plus chargé l'extension Spatial Analyst,le module de traitement dédié aux grilles.

La livraison finale (voir CD Rom joint en annexe) est faite au format Mapinfo (fichiers.tab) tant pour les grilles que pour les données vectorielles. Dans Mapinfo, les grillesne sont utilisables que si le module Vertical Mapper est installé et chargé. Le documentMapinfo (.WOR) fourni a été élaboré avec la version 7.5 Release 23 et la version deVertical Mapper utilisée pour la création des grilles Mapinfo est la 3.0.

Rappel : Les grilles sont des RASTERS. Dans le modèle RASTER, l'espace est décomposé enpetites surfaces élémentaires de forme régulière et constante pour une même grille. Ce sont laplupart du temps des carrés. Ces surfaces élémentaires se nomment des cellules ou PIXELS.Dans une grille, chaque pixel est porteur d'une information qui caractérise la grille (moyennemobile de n analyses correspondant à n échantillons contenus dans la cellule d'analyse) : parexemple, la grille cuivre ou plomb, ou encore le MNT (Modèle Numérique de Terrain).

Le fait de transformer une donnée vectorielle en raster se nomme « rastèriser ».

Le système de coordonnées Lambert 2 étendu Datum NTF Paris a été utilisé pourl'étude.

3.2. LES DONNEES DE BASE

La plupart des données de base sont dans le système de coordonnées Lambert 2étendu, avec le méridien de Paris comme méridien central (NTF Paris), à l'exceptiondes données hydrographiques de la BD Carthage dont le méridien central estGreenwich.

Ce sont toutes des données vectorielles, à l'exception du modèle numérique de terrainqui est une grille au pas de 50 m.

C'est ce pas qui a conditionné la maille de toutes les grilles créées. 11 faut aussisouligner que ce pas est relativement large et qu'il est possible de constaterlocalement des discordances entre la valeur MNT et la valeur vraie terrain. Mais,globalement, le MNT est juste.



3. Mode opératoire du SIG sous Mapinfo

Ce chapitre résume les méthodes de travail mises en ruvre, la précision sur lesdonnées utilisées et les méthodes pour générer les différentes grilles à partir de labase Mapinfo.

3.1. LES LOGICIELS UTILISES

Tous nos travaux ont été réalisés avec le logiciel ArcGis version 8.3 Desktop et licenceArcinfo pour la partie restitution et traitement des données. Pour les grilles et letraitement croisé des données, nous avons en plus chargé l'extension Spatial Analyst,le module de traitement dédié aux grilles.

La livraison finale (voir CD Rom joint en annexe) est faite au format Mapinfo (fichiers.tab) tant pour les grilles que pour les données vectorielles. Dans Mapinfo, les grillesne sont utilisables que si le module Vertical Mapper est installé et chargé. Le documentMapinfo (.WOR) fourni a été élaboré avec la version 7.5 Release 23 et la version deVertical Mapper utilisée pour la création des grilles Mapinfo est la 3.0.

Rappel : Les grilles sont des RASTERS. Dans le modèle RASTER, l'espace est décomposé enpetites surfaces élémentaires de forme régulière et constante pour une même grille. Ce sont laplupart du temps des carrés. Ces surfaces élémentaires se nomment des cellules ou PIXELS.Dans une grille, chaque pixel est porteur d'une information qui caractérise la grille (moyennemobile de n analyses correspondant à n échantillons contenus dans la cellule d'analyse) : parexemple, la grille cuivre ou plomb, ou encore le MNT (Modèle Numérique de Terrain).

Le fait de transformer une donnée vectorielle en raster se nomme « rastèriser ».

Le système de coordonnées Lambert 2 étendu Datum NTF Paris a été utilisé pourl'étude.

3.2. LES DONNEES DE BASE

La plupart des données de base sont dans le système de coordonnées Lambert 2étendu, avec le méridien de Paris comme méridien central (NTF Paris), à l'exceptiondes données hydrographiques de la BD Carthage dont le méridien central estGreenwich.

Ce sont toutes des données vectorielles, à l'exception du modèle numérique de terrainqui est une grille au pas de 50 m.

C'est ce pas qui a conditionné la maille de toutes les grilles créées. 11 faut aussisouligner que ce pas est relativement large et qu'il est possible de constaterlocalement des discordances entre la valeur MNT et la valeur vraie terrain. Mais,globalement, le MNT est juste.



Table Totalité_des_analyses : (extraction de la bdd)

Cette table comporte l'ensemble des données géochimiques décrites au paragraphe2.1.4. . Chaque site échantillonné comporte une fiche descriptive du type :

ECHANTILLO

RéférENCE

LITHOLOGIE

NUM_ECHANT

CD

CO

CR.

eu-

NL

PB

ZN:

ARSENIC:

BRGM .

INV-0112

M

2227

0.5

24

63

27

34

51

161

53 1

OU le NUM-Echantillon est la clé unique qui permet de corréler les tables entre elles.

Cette table contient des entités ponctuelles. Il s'agit de la totalité des échantillons prisen compte pour la création des grilles ayant servi de support à l'élaboration du critère« GEOCHIMIE ». Tous les éléments analysés sont exprimés en ppm (partie par million,ou encore g/t). Il n'est pas inutile de rappeler que les teneurs indiquées sont le fruitd'un échantillonnage donné, à une époque donnée, analysé avec une méthode plus oumoins sensible. En géochimie d'exploration, on considère que le cumul des erreurs(erreur d'échantillonnage, erreurs de préparation et de mise en solution et de dosage)aboutit à une marge d'erreur sur la valeur indiquée de l'ordre de 20 %.

La valeur 0 indique une non connaissance de la teneur. Interpolées, ces valeursfourniront des données raster (grilles)

A titre d'exemple, la répartition des anomalies géochimiques en ETM de la norme ( Pb.Zn, Cu, Cr. et Ni) mesurées dans les sols d' Auvergne est figurée sur les cartes en A3,annexe 3.1 à 3.5.

Table mines_bss

Cette table contient les indices et gîtes métalliques contenant au moins une dessubstances discriminantes retenues pour l'étude, à savoir Cd. Cr. Cu. Ni, Pb et Zn.

Ces entités ponctuelles seront affectées, à titre d'exemple, d'une zone d'influence de200 m et rastérisées (la zone d'influence d'une entité est assez souvent appelée<c buffer » ou zone tampon).



Table Totalité_des_analyses : (extraction de la bdd)

Cette table comporte l'ensemble des données géochimiques décrites au paragraphe2.1.4. . Chaque site échantillonné comporte une fiche descriptive du type :

ECHANTILLO

RéférENCE

LITHOLOGIE

NUM_ECHANT

CD

CO

CR.

eu-

NL

PB

ZN:

ARSENIC:

BRGM .

INV-0112

M

2227

0.5

24

63

27

34

51

161

53 1

OU le NUM-Echantillon est la clé unique qui permet de corréler les tables entre elles.

Cette table contient des entités ponctuelles. Il s'agit de la totalité des échantillons prisen compte pour la création des grilles ayant servi de support à l'élaboration du critère« GEOCHIMIE ». Tous les éléments analysés sont exprimés en ppm (partie par million,ou encore g/t). Il n'est pas inutile de rappeler que les teneurs indiquées sont le fruitd'un échantillonnage donné, à une époque donnée, analysé avec une méthode plus oumoins sensible. En géochimie d'exploration, on considère que le cumul des erreurs(erreur d'échantillonnage, erreurs de préparation et de mise en solution et de dosage)aboutit à une marge d'erreur sur la valeur indiquée de l'ordre de 20 %.

La valeur 0 indique une non connaissance de la teneur. Interpolées, ces valeursfourniront des données raster (grilles)

A titre d'exemple, la répartition des anomalies géochimiques en ETM de la norme ( Pb.Zn, Cu, Cr. et Ni) mesurées dans les sols d' Auvergne est figurée sur les cartes en A3,annexe 3.1 à 3.5.

Table mines_bss

Cette table contient les indices et gîtes métalliques contenant au moins une dessubstances discriminantes retenues pour l'étude, à savoir Cd. Cr. Cu. Ni, Pb et Zn.

Ces entités ponctuelles seront affectées, à titre d'exemple, d'une zone d'influence de200 m et rastérisées (la zone d'influence d'une entité est assez souvent appelée<c buffer » ou zone tampon).



Table stations d'épuration

Chaque site de station d'épuration est affecté d'une table attributaire contenant leschamps ci-dessous :

ID_STATION:

NOM_STATIO:

NOM_COMMUN:

CAPACITE:

TRAITEMENT:

DEPARTEMEN:

DEBIT:

BOUE:

COMMENTAIR:

X:

Y:

RAYON:

6304701

BOURBOULE

30 000

Physico-cInitDique

63

9 603

102.575

629 500

2 066 090

488

Cette table contient les stations d'épuration de la zone d'étude avec leurscaractéristiques.

Table Corine_Land_Cover

La table Corine Land Cover est une table simplifiée de la table originale dont lecontenu a été décrit au paragraphe 2.1.6.. Elle ne comprend en effet que les zonesclassées 2 (cultures s.l.) qui sont propres à recevoir des épandages (CLC1 = 2). Nousavons conservé les sous-types CLC2 et CLC3 dans la table attributaire.

Table géologie

CSIMPLE représente un âge pour les séries sédimentaires

AGE_CCOMP est l'âge pour les séries cristallines

MAGMATIQUE est un attribut indiquant le type de magmatisme

VOLC est un attribut à 2 valeurs : VOLC ou NON_VOLC déduit de la table lithologieelle-même issue de la couche cartographie géologique, indiquant que l'enregistrementappartient à des roches volcaniques (basaltes, andésites etc..) susceptibles decontenir du Ni-Cr. Cet attribut a été utilisé pour caractériser la géologie.

Table Riv_Poly_Bd_Carto

Cette table contient les entités surfaciques du réseau hydrographique.

Table Riv_Line_Bd_Carto

Cette table contient les entités linéaires du réseau hydrographique.



Table stations d'épuration

Chaque site de station d'épuration est affecté d'une table attributaire contenant leschamps ci-dessous :

ID_STATION:

NOM_STATIO:

NOM_COMMUN:

CAPACITE:

TRAITEMENT:

DEPARTEMEN:

DEBIT:

BOUE:

COMMENTAIR:

X:

Y:

RAYON:

6304701

BOURBOULE

30 000

Physico-cInitDique

63

9 603

102.575

629 500

2 066 090

488

Cette table contient les stations d'épuration de la zone d'étude avec leurscaractéristiques.

Table Corine_Land_Cover

La table Corine Land Cover est une table simplifiée de la table originale dont lecontenu a été décrit au paragraphe 2.1.6.. Elle ne comprend en effet que les zonesclassées 2 (cultures s.l.) qui sont propres à recevoir des épandages (CLC1 = 2). Nousavons conservé les sous-types CLC2 et CLC3 dans la table attributaire.

Table géologie

CSIMPLE représente un âge pour les séries sédimentaires

AGE_CCOMP est l'âge pour les séries cristallines

MAGMATIQUE est un attribut indiquant le type de magmatisme

VOLC est un attribut à 2 valeurs : VOLC ou NON_VOLC déduit de la table lithologieelle-même issue de la couche cartographie géologique, indiquant que l'enregistrementappartient à des roches volcaniques (basaltes, andésites etc..) susceptibles decontenir du Ni-Cr. Cet attribut a été utilisé pour caractériser la géologie.

Table Riv_Poly_Bd_Carto

Cette table contient les entités surfaciques du réseau hydrographique.

Table Riv_Line_Bd_Carto

Cette table contient les entités linéaires du réseau hydrographique.



Ces deux dernières tables ont été bufférisées'^^ âvec un rayon de 200 m (voirtraitement des données).

3.3. LES DONNEES DERIVEES

3.3.1. Les données vectorielles

® ZONE_TAMPON_DE_STATIONS (Voir modèle de traitement Stations)

Cette source de données vectorielle a été obtenue par bufférisation des points de lacouche des stations d'épuration. Elle contient des entités surfaciques.

Le rayon de la zone d'influence est la valeur attributaire du champ nommé RAYON(valeur en mètres). Chaque station possède ainsi une zone d'influence théorique qui luiest propre, en fonction de sa capacité de traitement et de la quantité maximale de boueépandable par entité surfacique identifiée autour de la station.

(S) ZONE_TAMPON_DE_RIV_LINE_BD_CARTO

Comme tous les buffers, cette couche contient des polygones. Ils représentent unezone de 200 m de part et d'autre de la rivière, qui est ici vectorisée par une ligne.

(î)ZONE_TAMPON_DE_RIV_POLY_BD_CARTO

Comme tous les buffers, cette couche contient des polygones. Ils représentent unezone de 200 m de part et d'autres des rivières importantes, puisque vectorisées sousforme de polygones (rivières larges, lacs et étangs..).

(B) ZONE_TAMPON_DE_MINES_BSS

Les indices miniers retenus (tirés de la BSS*^^ ) contiennent tous au moins unesubstance discriminante de nos critères (Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, Cd). On estime que ladispersion géochimique de ces éléments autour de l'indice peut se faire dans un rayonde 200 m.

Pour cette raison, les zones d'influence créées le sont avec un rayon de 200 m.

® Ech_limites

Cette couche reflète l'extension maximale des zones échantillonnées (existence d'uneinformation géochimique).

^ Bufférisation : création d'une entité surfacique autour d'une ligne ou d'un point pour appliquer un coded'exclusion ou d'inclusion.



Ces deux dernières tables ont été bufférisées'^^ âvec un rayon de 200 m (voirtraitement des données).

3.3. LES DONNEES DERIVEES

3.3.1. Les données vectorielles

® ZONE_TAMPON_DE_STATIONS (Voir modèle de traitement Stations)

Cette source de données vectorielle a été obtenue par bufférisation des points de lacouche des stations d'épuration. Elle contient des entités surfaciques.

Le rayon de la zone d'influence est la valeur attributaire du champ nommé RAYON(valeur en mètres). Chaque station possède ainsi une zone d'influence théorique qui luiest propre, en fonction de sa capacité de traitement et de la quantité maximale de boueépandable par entité surfacique identifiée autour de la station.

(S) ZONE_TAMPON_DE_RIV_LINE_BD_CARTO

Comme tous les buffers, cette couche contient des polygones. Ils représentent unezone de 200 m de part et d'autre de la rivière, qui est ici vectorisée par une ligne.

(î)ZONE_TAMPON_DE_RIV_POLY_BD_CARTO

Comme tous les buffers, cette couche contient des polygones. Ils représentent unezone de 200 m de part et d'autres des rivières importantes, puisque vectorisées sousforme de polygones (rivières larges, lacs et étangs..).

(B) ZONE_TAMPON_DE_MINES_BSS

Les indices miniers retenus (tirés de la BSS*^^ ) contiennent tous au moins unesubstance discriminante de nos critères (Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, Cd). On estime que ladispersion géochimique de ces éléments autour de l'indice peut se faire dans un rayonde 200 m.

Pour cette raison, les zones d'influence créées le sont avec un rayon de 200 m.

® Ech_limites

Cette couche reflète l'extension maximale des zones échantillonnées (existence d'uneinformation géochimique).

^ Bufférisation : création d'une entité surfacique autour d'une ligne ou d'un point pour appliquer un coded'exclusion ou d'inclusion.


Répartition, spéciatton et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module SIG

3.3.2. Données raster (grilles)

Généralités sur les rasters du projet

Toutes les grilles générées pour le projet sont au pas de 50 m en X et 50 m en Y .

@ Bufstations

Cette grille a pour valeur 1 dans la zone d'influence des stations d'épuration. Elle est lerésultat de la rasterisation des zones d'influence des stations.

® Grilles CUIVRE, CADMIUM, CHROME, NICKEL, PLOMB, ZINC

Ces grilles ont été obtenues par interpolation du semis de points contenu dans lefichier « Totalitédes analyses ».

Les paramètres de l'interpolation sont les suivants :

Méthode : pondération par l'inverse de la distance au carré

¡Pondération par l'inverse de la distance

3oints en entrée:

C h a m p de la valeur Z :

Puissance:

i Type de rayon de recherche:

Distance:

Nombre minimal de points

SÏE3

la_totale_analyse_0 K_aout ̂ J (^

Arsenic _^J

2

Constant _̂ J

1000

0

~~ Utiliser les polylignes de barrières:

Taille de cellule en sortie:

Raster en sottie:

Riv_Lme_Bd_Carto J SE

50

ARSENIC Gi|

O K | Annuler

La copie de l'écran de dialogue ArcGis Spatial Analyst résume les différentsparamètres pris en entrée pour ces grilles.

BRGM/RP-54297 -FR - Rapport final 45

Repartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module StG

Chacune de ces grilles est du type flottant, car l'interpolation de valeurs entièresgénère des valeurs flottantes. Il va de soi que les zones non échantillonnées sont à N oData. (NoData est une valeur représentant une « Non valeur » ou « absence devaleur ». Cette notion est très différente de la valeur zéro. Les cellules ayant unevaleur à NoData ne sont jamais prises en compte dans les calculs, à l'inverse descellules ayant pour valeur zéro.

Les grilles suivantes sont des grilles qui ont été utilisées pour déterminer quelles sontles zones où l'épandage est praticable ou non. C e sont donc des critères de sélection.

Grille A N A L Y S E - Critère 1 : Anomalie géochimique

Cette grille est une grille à 2 valeurs.

Elle est le résultat d'un croisement des 6 grilles géochimiques élémentaires {Cu, Ni, Cr,C d , Pb, Zn) décrites ci-dessus.

Valeur 0 : pour les zones où AU MOINS UNE grille géochimique est > SEUIL

Valeur 1 : pour les zones où TOUTES les grilles géochimiques sont < SEUIL (et biensur les no_data...)

Les seuils retenus pour tes 6 éléments considérés sont (en ppm) selon la norme N F - U -44-041 confirmée par l'arrêté de janvier 1998 :- C d : 2- C r : 150- C u : 100

- Ni : 50- P b : 1 0 0- Zn : 300

En clair, cela signifie que les zones à valeur 0 de la grille Analyse comportentune analyse avec au moins une des valeurs en ETM supérieure au seuil et doncqui selon la norme en vigueur sont considérées comme des zones à risque pourl'épandage.

iGrille pente7_riv200 - Critère 2|

Cette grille est le résultat du croisement de deux grilles intermédiaires obtenues à partirde la couche Modèle Numérique de Terrain définie au paragraphe 2.1.1.:

- Grille des pentes > 7 %

- Grille des buffers de rivières {line, poly) avec rayon = 200 m

Elle doit répondre au critère suivant : une zone présente des risques pour l'épandagesi la pente est > 7 % dans un rayon de 200 m de part et d'autre d'une entité du réseauhydrographique.

Les zones à valeur 1 de la grille pente7_riv200 sont des zones à risque pourl'épandage.


Repartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans tes sols de la région Auvergne et dudépartement de la Corrèze - Module SIG

Grille Corine_LC - Critère 3 : Corine Land Cover]

C'est le critère se référant à la couche occupation des sols (voir paragraphe 2.1.6)

Elle résulte de la rasterisation des zones agricoles.

Elle résulte de la rasterisation de la source de données vectorielles avec valeur C L C 1= 2 (voir plus haut).

La grille en sortie comprend 2 valeurs, selon la valeur d'origine de C L C 1 .

Valeur 1 : pour les zones non agricoles (et ici les zones en dehors de la zone d'étude).

Valeur 2 : pour les zones agricoles (prairies, cultures).

Les zones à valeur 1 de la grille CohneJ_and_Cover sont des zones non agricolesinterdites pour l'épandage.

Grille Geol_risk - Critère 4 : présence de roches volcaniques.

Cette grille est le résultat de la rasterisation des codes lithologiques de la cartegéologique du SIG. C e sont principalement les basaltes et les roches ultrabasiquesqui sont ici représentés.

Valeur 0 : pour les tithologies ne contenant pas de Ni-Cr.

Valeur 1 : pour les lithologies pouvant avoir des teneurs importantes en Ni-Cr.

Les zones à valeur 1 de la grille Geol_risk sont des zones de sols sur rochesvolcaniques et donc à teneurs en Ni-Cr excédant légèrement le seuil de la normemais à risque de transfert faible vers les plantes et les nappes selon les étudesréalisées dans le cadre de ce projet (modules B et C)

[Grille Grid_Mine_Bss - Critère 5 : proximité d'indices B S S

Cette grille est le résultat de la rasterisation des buffers des mines et indices B S S(rayon de 100 m autour du point). La grille en sortie possède 1 valeur :

Valeur 100 : pour les zones d'influence de 100 m autour d'un indice minéralisécontenant des teneurs en ETM très importantes et qui sont dispersées dans les solsvoisins. Cette valeur faible, valable pour les petits indices, est prise à titre d'exemple.Elle peut être élargie par l'opérateur à 200-300 voire 500m en appliquant le principe deprécaution.

Les zones à valeur 100 de la grille GridMineBss sont des zones à risque pourl'épandage.



3.3.3. Les données résultats

Ces 5 critères ont été combinés pour donner les 4 grilles suivantes, résultat final del'étude.

Nous avons dû en effet générer 4 grilles résultats en sortie, pour tenir compte desdifférents critères d'exclusion.

Si l'on exclut des zones potentiellement épandables de la sélection Corine Land Coverles zones :

- qui présentent dans un rayon inférieur à 1 km une teneur en ETM de la normesupérieure à la valeur imposée ;

- dont les pentes sont supérieures à 7 % à proximité des rivières (critère 2) ;

- situées à proximité d'un indice minier ou d'une ancienne mine ou d'un indice BSS(critère 5) ;

on obtient la carte (ill. 15) où figurent en beige les zones potentiellement épandables eten rouge les zones à risques.

Dans le cas présent, la valeur 0 a été affectée à tout pixel pour lequel tous lescritères parmi les 4 sont favorables. 1 dans le cas contraire (tout pixel pour lequel AUMOINS UN CRITERE EST DEFAVORABLE aura une valeur de 1).

Définition de zones à risques mais où une dérogation serait possible en prenanten compte la spéciation des deux éléments Ni, Cr :

Compte tenu des études de transfert de L'ENITA et du LASEH qui montrent un trèsfaible transfert du Ni, Cr sur les sols basaltiques d'Auvergne (voir conclusions desmodules B et C). une possibilité de dérogation sera proposée sous réserve d'uncomplément d'enquête établi selon un protocole strict. Ceci nous permet de définir deszones à dérogation possible dans les zones à composition basaltique où le critèregéochimique était défavorable (Ni ou Cr > à la norme).

Il va de soi que ce résultat n'a de sens que sur les zones où l'échantillonnagegéochimique a été réalisé.

On a donc pu générer une nouvelle carte (ill. 16) où figurent en vert les zonespotentiellement épandables moyennant dérogation sur les sols basaltiques.

Autre dérogation possible : les zones pour lesquelles tous les critères sont favorables(pentes, occupation du territoire, géologie non volcanique etc..) mais où l'informationgéochimique est absente. Donc, dans ce cas précis également, moyennantl'application d'un protocole supplémentaire d'analyse, une dérogation sera possible(ill.17).

Enfin, pour terminer, nous avons défini les zones strictement interdites pourl'épandage. soit pour des questions d'occupation du sol. soit pour le critère de pente etproximité de rivière, ou d'indices miniers, ou encore suite à la présence d'anomalies enETM hydrothermales ou lithologiques dépassant l'un des seuils de la norme (ill. 18).



3.3.3. Les données résultats

Ces 5 critères ont été combinés pour donner les 4 grilles suivantes, résultat final del'étude.

Nous avons dû en effet générer 4 grilles résultats en sortie, pour tenir compte desdifférents critères d'exclusion.

Si l'on exclut des zones potentiellement épandables de la sélection Corine Land Coverles zones :

- qui présentent dans un rayon inférieur à 1 km une teneur en ETM de la normesupérieure à la valeur imposée ;

- dont les pentes sont supérieures à 7 % à proximité des rivières (critère 2) ;

- situées à proximité d'un indice minier ou d'une ancienne mine ou d'un indice BSS(critère 5) ;

on obtient la carte (ill. 15) où figurent en beige les zones potentiellement épandables eten rouge les zones à risques.

Dans le cas présent, la valeur 0 a été affectée à tout pixel pour lequel tous lescritères parmi les 4 sont favorables. 1 dans le cas contraire (tout pixel pour lequel AUMOINS UN CRITERE EST DEFAVORABLE aura une valeur de 1).

Définition de zones à risques mais où une dérogation serait possible en prenanten compte la spéciation des deux éléments Ni, Cr :

Compte tenu des études de transfert de L'ENITA et du LASEH qui montrent un trèsfaible transfert du Ni, Cr sur les sols basaltiques d'Auvergne (voir conclusions desmodules B et C). une possibilité de dérogation sera proposée sous réserve d'uncomplément d'enquête établi selon un protocole strict. Ceci nous permet de définir deszones à dérogation possible dans les zones à composition basaltique où le critèregéochimique était défavorable (Ni ou Cr > à la norme).

Il va de soi que ce résultat n'a de sens que sur les zones où l'échantillonnagegéochimique a été réalisé.

On a donc pu générer une nouvelle carte (ill. 16) où figurent en vert les zonespotentiellement épandables moyennant dérogation sur les sols basaltiques.

Autre dérogation possible : les zones pour lesquelles tous les critères sont favorables(pentes, occupation du territoire, géologie non volcanique etc..) mais où l'informationgéochimique est absente. Donc, dans ce cas précis également, moyennantl'application d'un protocole supplémentaire d'analyse, une dérogation sera possible(ill.17).

Enfin, pour terminer, nous avons défini les zones strictement interdites pourl'épandage. soit pour des questions d'occupation du sol. soit pour le critère de pente etproximité de rivière, ou d'indices miniers, ou encore suite à la présence d'anomalies enETM hydrothermales ou lithologiques dépassant l'un des seuils de la norme (ill. 18).



LégendeZone à risque identifiée pour l'un des critères

Zones épandabies

Zone non échantillonnée0 10 20

Illustration 15 - Carte des zones où l'épandage est possible selon les critères suivants : CorineLand Cover, anomalies géochimiques, indices miniers, BSS, proximité de rivières et de pentes



1

\

v

Cletmont-Fenand >

0 10 20 « C-0 80

NLégende[ i Zone hors basantes

^ ^ | Zones èpandables sous réserve de contrôle

Illustration 16 - Définition des zones èpandables sous réserve de dérogation dans les solsbasaltiques

50 BRGM/RP-54297 -FR - Rapport final


LégendeZone à risque

Zone épandable

Zone échantillonnée en géochimie o 10

N

60

Illustration 17 - Zones potentiellement épandables : absence de gêocbimie, mais favorablespour : Corine Land Cover, proximité rivières et pentes, roches volcaniques, indices miniers BSS



LégendeH H Zones non épandables

N

Zones où l'èpandage est possible moyennant controle d'un des enteres

Illustration 18- Zones strictement non épandables (au vu des 4 critères)



4. Conclusions

L'utilisation des critères imposés par la norme NF U44-041 amendée par le décret du 8décembre 1997 permet de définir à partir des sept couches du SIG trois types dezones :

les zones où l'épandage est possible dans tous les cas de figure (critèrepente, géochimie existe et ne montre pas d'anomalies de l'un des ETM de lanorme, pas de mines ou indices, pente acceptables etc..)

les zones à risque faible mais possibilité de dérogation si un certainprotocole de contrôle est appliqué (celui-ci est défini par ENITA et LASEH enfonction des mobilités différentes de chaque élément dans un contexte donnévoir rapports volets B et C du projet). Leurs études ayant montré une faiblemobilité de Ni-Cr sur les sols basaltiques de plateaux et un faible transfert dansles plantes et cultures, les plateaux du Devès et autres coulées du mêmetype font partie de cette zone.De même, si tous les critères d'épandage sont favorables mais que l'on a pas

d'information géochimique dans un rayon inférieur à 1 km, il convient de classercette zone à risque faible mais epandage possible sous réserve d'appliquer unprotocole de contrôle indispensable.

les zones à risque trop élevé où l'épandage doit être interditCes zones correspondent à celles exclues pour critère de pente ou proximité derivières, zones urbaines ou forestières (base Corine Land Cover) ouarboriculture... anomalie polymétallique importante dans les sols, ancienneexploitation minière ou filons naturels riches en métaux et métalloïdes (As, Sb).

Les premiers résultats de l'étude minéralogique des sols et des tests d'extractionssélectives, qui ont fait l'objet d'une thèse soutenue en 2004 (M. Soubrand), confirmentque, dans les sites étudiés, seuls 25 % du chrome et du nickel sont mobilisables parles eaux de pluie ce qui autorise l'Administration à accepter certaines dérogations.

Pour l'aspect biodisponibilité, la réalité est beaucoup plus complexe car les teneurs ennickel et chrome des plantes (de l'ordre de 1-3 ppm) varient en fonction de la périodede récolte (elle est plus élevée en fin d'été) et de la plante (Voir rapport final du moduleC de l'ENITA). Dans les prairies, certaines variétés sont plus accumulatrices qued'autres. La comparaison des teneurs de prairies avant et après epandage semblemontrer peu d'impacts de ces derniers sur la chimie des plantes, mais uneexpérimentation à plus long terme est nécessaire pour s'assurer de l'innocuité desboues. Cette recommandation est d'autant plus valable qu'un effet mémoire des solspar rapport à l'épandage des boues vient d'être décrit pour le cadmium en Suède(Bergvikst P.et al. 2003).



4. Conclusions

L'utilisation des critères imposés par la norme NF U44-041 amendée par le décret du 8décembre 1997 permet de définir à partir des sept couches du SIG trois types dezones :

les zones où l'épandage est possible dans tous les cas de figure (critèrepente, géochimie existe et ne montre pas d'anomalies de l'un des ETM de lanorme, pas de mines ou indices, pente acceptables etc..)

les zones à risque faible mais possibilité de dérogation si un certainprotocole de contrôle est appliqué (celui-ci est défini par ENITA et LASEH enfonction des mobilités différentes de chaque élément dans un contexte donnévoir rapports volets B et C du projet). Leurs études ayant montré une faiblemobilité de Ni-Cr sur les sols basaltiques de plateaux et un faible transfert dansles plantes et cultures, les plateaux du Devès et autres coulées du mêmetype font partie de cette zone.De même, si tous les critères d'épandage sont favorables mais que l'on a pas

d'information géochimique dans un rayon inférieur à 1 km, il convient de classercette zone à risque faible mais epandage possible sous réserve d'appliquer unprotocole de contrôle indispensable.

les zones à risque trop élevé où l'épandage doit être interditCes zones correspondent à celles exclues pour critère de pente ou proximité derivières, zones urbaines ou forestières (base Corine Land Cover) ouarboriculture... anomalie polymétallique importante dans les sols, ancienneexploitation minière ou filons naturels riches en métaux et métalloïdes (As, Sb).

Les premiers résultats de l'étude minéralogique des sols et des tests d'extractionssélectives, qui ont fait l'objet d'une thèse soutenue en 2004 (M. Soubrand), confirmentque, dans les sites étudiés, seuls 25 % du chrome et du nickel sont mobilisables parles eaux de pluie ce qui autorise l'Administration à accepter certaines dérogations.

Pour l'aspect biodisponibilité, la réalité est beaucoup plus complexe car les teneurs ennickel et chrome des plantes (de l'ordre de 1-3 ppm) varient en fonction de la périodede récolte (elle est plus élevée en fin d'été) et de la plante (Voir rapport final du moduleC de l'ENITA). Dans les prairies, certaines variétés sont plus accumulatrices qued'autres. La comparaison des teneurs de prairies avant et après epandage semblemontrer peu d'impacts de ces derniers sur la chimie des plantes, mais uneexpérimentation à plus long terme est nécessaire pour s'assurer de l'innocuité desboues. Cette recommandation est d'autant plus valable qu'un effet mémoire des solspar rapport à l'épandage des boues vient d'être décrit pour le cadmium en Suède(Bergvikst P.et al. 2003).



Dans les zones non informées en géochimie, qui concernent environ 12 835 km^ enAuvergne, la réalisation d'une couverture géochimique en utilisant les nouvellestechniques à faible densité de prélèvement mise au point au BRGM permettraitd'assurer une meilleure gestion du risque sur l'ensemble de la région. Dans cetteoptique, en utilisant une densité de 1 échantillon de sédiment ou de limon pour 7 km^,la couverture géochimique de ces zones nécessiterait la collecte d'environ 1850échantillons. L'utilisation de la technique ICP permettrait d'évaluer les fondsgéochimiques par bassin versant et d'identifier rapidement les zones à risques pourl'épandage.



Dans les zones non informées en géochimie, qui concernent environ 12 835 km^ enAuvergne, la réalisation d'une couverture géochimique en utilisant les nouvellestechniques à faible densité de prélèvement mise au point au BRGM permettraitd'assurer une meilleure gestion du risque sur l'ensemble de la région. Dans cetteoptique, en utilisant une densité de 1 échantillon de sédiment ou de limon pour 7 km^,la couverture géochimique de ces zones nécessiterait la collecte d'environ 1850échantillons. L'utilisation de la technique ICP permettrait d'évaluer les fondsgéochimiques par bassin versant et d'identifier rapidement les zones à risques pourl'épandage.



5. Bibliographie

ADEME (1995) - Les micro-polluants métalliques dans les boues résiduaires destations d'épuration urbaines. 1 vol., 209 p.

Altman S., Bornuat M., Salpeteur L, Save M,, Marroncle J.L., Feraud J.(1999) - Lesrésidus miniers français : typologie et principaïux impacts environnementaux potentiels.Les Techniques de l'Industrie Minérale SNIM; N°3, 37^ trim., pp.77-110.

Baize, D. (1994) - Teneurs totales en métaux lourds dans les sols français. CourrierEnvironnement INRA, p. 37-46.

Barbier J. (1979) - Images géochimiques du socle hercynien dans le Massif-centralfrançais. Bull. BRGM, Sect. Il, N°2-3, pp. 175-194.

Berkvist P., Jarvis N., Berggren D., Carigren K. (2003) - Long term effect of sewagesludge applications on soil properties, cadmium availability and distribution in arablesoil. Agriculture, Ecosystems, Environment ,97. pp. 167-179.

Beziat P., Bornuat M. (1994) - Notice explicative de la Carte Minière de la FranceMétropolitaine . Situation 1994. 102 p.

Burnol, L. (1973) - Relations entre les caractéristiques géochimiques desleucogranites du Haut limousin (Massif central français) et leurs minéralisations en Be,Li, Sn, W, Au. Masson. v. 1973. (1) p. 4-8. Les roches plutoniques dans leurs rapportsavec les gîtes minéraux. Masson: Paris. (Abstract).

Chessworth W., Dejou J., de Kimpe C, Vasquez F.M., Cantagrel J.M., LarroqueP., Garcia Paz C, Garcia rodeja E. (1983) - Importance de la fersiallitisation sur lesbasaltes miocènes du Massif central. Principales caractéristiques de cettepédogenèse. Sci. Géol. Mém. 73, p. 53-62 Strasbourg.

Darmendrail D. (2000) - Fonds géochimique naturel : état des connaissances àl'échelle nationale. Rap. BRGM /RP 5051 8-Fr, 93 p.

Dubreuil J., Capdeville J.P., Farjanel G., Karnay JP., Platel J.P., Simon CoinçonR. (1995) - Dynamique d'un comblement continental néogène et quaternaire:l'exemple du bassin aquitain. Géologie de la France ; 4, pp.3-25.

Emberger A., Périchaud J.J. (1978) - Carte des ressources minérales du Massifcentral à l'échelle du 1/1 000 000. Introduction à la connaissance des gisementsminiers. BRGM éd. 1 vol., 1978.



5. Bibliographie

ADEME (1995) - Les micro-polluants métalliques dans les boues résiduaires destations d'épuration urbaines. 1 vol., 209 p.

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Baize, D. (1994) - Teneurs totales en métaux lourds dans les sols français. CourrierEnvironnement INRA, p. 37-46.

Barbier J. (1979) - Images géochimiques du socle hercynien dans le Massif-centralfrançais. Bull. BRGM, Sect. Il, N°2-3, pp. 175-194.

Berkvist P., Jarvis N., Berggren D., Carigren K. (2003) - Long term effect of sewagesludge applications on soil properties, cadmium availability and distribution in arablesoil. Agriculture, Ecosystems, Environment ,97. pp. 167-179.

Beziat P., Bornuat M. (1994) - Notice explicative de la Carte Minière de la FranceMétropolitaine . Situation 1994. 102 p.

Burnol, L. (1973) - Relations entre les caractéristiques géochimiques desleucogranites du Haut limousin (Massif central français) et leurs minéralisations en Be,Li, Sn, W, Au. Masson. v. 1973. (1) p. 4-8. Les roches plutoniques dans leurs rapportsavec les gîtes minéraux. Masson: Paris. (Abstract).

Chessworth W., Dejou J., de Kimpe C, Vasquez F.M., Cantagrel J.M., LarroqueP., Garcia Paz C, Garcia rodeja E. (1983) - Importance de la fersiallitisation sur lesbasaltes miocènes du Massif central. Principales caractéristiques de cettepédogenèse. Sci. Géol. Mém. 73, p. 53-62 Strasbourg.

Darmendrail D. (2000) - Fonds géochimique naturel : état des connaissances àl'échelle nationale. Rap. BRGM /RP 5051 8-Fr, 93 p.

Dubreuil J., Capdeville J.P., Farjanel G., Karnay JP., Platel J.P., Simon CoinçonR. (1995) - Dynamique d'un comblement continental néogène et quaternaire:l'exemple du bassin aquitain. Géologie de la France ; 4, pp.3-25.

Emberger A., Périchaud J.J. (1978) - Carte des ressources minérales du Massifcentral à l'échelle du 1/1 000 000. Introduction à la connaissance des gisementsminiers. BRGM éd. 1 vol., 1978.



ECRIN (2000) - Que faire des boues ? Une approche socio-économique du Clubenvironnement et société. 66 p.

Fogliérini F., Beziat P., Tollón F., Chabod J.C. (1980) - Le gisement filonien deNoailhac-St Salvy. 26° CGI. Gisements français. FascE 6.

Forrestier, F.H. (1964) - Les péridotites serpentinisées en France. Groupe I. FasciculeIV : Massif central : bassin du Haut Allier. 289 p.

Juste Ch. (1995) - Les micro-polluants métalliques dans les boues résiduaires desstations d'épuration urbaines. Guide ADEME-INRA. 210 p.

Lambert, A.. (2005) - Les données géochimiques et alluvionnaires de l'InventaireMinéral du territoire national. Constitution d'une base de données exhaustive. Rapportfinal. BRGM RP-53546-FR. Juin 2005.116 p.

Lefèvre J. (1980) - Télédétection et anomalies géochimiques à Echassières (Allier.Massif-Central). Chronique de la recherche Minière , N° 453.pp. 41-63.

Huyard A., Ducray F., Patria L. (2003) - Boues de station d'épuration : respect de laréglementation française et impact du futur projet de directive européenne. TSM, N*'2.fév.2003. 98°année, pp.18-66

Meyer R. (1987) - Paléoaltérites et Paléosols. L'empreinte du continent dans les sériessédimentaires. Manuel et Méthodes BRGM n° 13. 163 p.

Mossman, J.R. (1998) - Epandage des boues de stations d'épuration urbaines. Notebibliographique. BRGM. Centre thématique DEFIS. CTP 98037. 37 p.

Nehlig P., Boivin P., de Goër A., Prouteau G., Sustrae G., Thiéblemont. D. (2003) -Les volcans du Massif central. Géologues. pp1-41. Août 2003.

Préau J.M. (2001) - Mise au point d'un outil d'aide à la gestion des boues de stationsd'épuration urbaines à l'échelle du Puy-de-Dôme. Rapport de Diplôme IngénieurENITA, 47 p.

Salminen, R., Batista, M.J., Bidovec, et al. (2005) - Géochemical Atlas of Europe.Parti, Background information, Methodology and maps, 1 vol., 525p. Geol.Surv; ofFinland SpecPubl.

Salpeteur L, Itard Y.(2000) - Test d'échantillonnage géochimiques à faible densité dessols, sédiments de ruisseaux et limons d'inondation pour une estimation des fondsgéochimiques dans la zone de la Châtre (Indre). Rapport BRGM RP- 50327-FR, 133p.6 annexes.

Salpeteur I. avec la collaboration de H. Bril et A. Piquet (2002) - Rapportd'avancement du projet « Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dansles sols d'Auvergne pour définir une stratégie d'épandage des boues de stationsd'épuration. BRGM/RP-52064-FR , 23 p.. 2 111., 3 tabl., 5 ann. (volume séparé).

Salpeteur I. avec la collaboration de H. Bril et A. Piquet (2003) - Répartition,spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols d'Auvergne pour définir unestratégie d'épandage des boues de stations d'épuration. Rapport intermédiaireannée 2. BRGM RP-52773-FR. 34 p.



ECRIN (2000) - Que faire des boues ? Une approche socio-économique du Clubenvironnement et société. 66 p.

Fogliérini F., Beziat P., Tollón F., Chabod J.C. (1980) - Le gisement filonien deNoailhac-St Salvy. 26° CGI. Gisements français. FascE 6.

Forrestier, F.H. (1964) - Les péridotites serpentinisées en France. Groupe I. FasciculeIV : Massif central : bassin du Haut Allier. 289 p.

Juste Ch. (1995) - Les micro-polluants métalliques dans les boues résiduaires desstations d'épuration urbaines. Guide ADEME-INRA. 210 p.

Lambert, A.. (2005) - Les données géochimiques et alluvionnaires de l'InventaireMinéral du territoire national. Constitution d'une base de données exhaustive. Rapportfinal. BRGM RP-53546-FR. Juin 2005.116 p.

Lefèvre J. (1980) - Télédétection et anomalies géochimiques à Echassières (Allier.Massif-Central). Chronique de la recherche Minière , N° 453.pp. 41-63.

Huyard A., Ducray F., Patria L. (2003) - Boues de station d'épuration : respect de laréglementation française et impact du futur projet de directive européenne. TSM, N*'2.fév.2003. 98°année, pp.18-66

Meyer R. (1987) - Paléoaltérites et Paléosols. L'empreinte du continent dans les sériessédimentaires. Manuel et Méthodes BRGM n° 13. 163 p.

Mossman, J.R. (1998) - Epandage des boues de stations d'épuration urbaines. Notebibliographique. BRGM. Centre thématique DEFIS. CTP 98037. 37 p.

Nehlig P., Boivin P., de Goër A., Prouteau G., Sustrae G., Thiéblemont. D. (2003) -Les volcans du Massif central. Géologues. pp1-41. Août 2003.

Préau J.M. (2001) - Mise au point d'un outil d'aide à la gestion des boues de stationsd'épuration urbaines à l'échelle du Puy-de-Dôme. Rapport de Diplôme IngénieurENITA, 47 p.

Salminen, R., Batista, M.J., Bidovec, et al. (2005) - Géochemical Atlas of Europe.Parti, Background information, Methodology and maps, 1 vol., 525p. Geol.Surv; ofFinland SpecPubl.

Salpeteur L, Itard Y.(2000) - Test d'échantillonnage géochimiques à faible densité dessols, sédiments de ruisseaux et limons d'inondation pour une estimation des fondsgéochimiques dans la zone de la Châtre (Indre). Rapport BRGM RP- 50327-FR, 133p.6 annexes.

Salpeteur I. avec la collaboration de H. Bril et A. Piquet (2002) - Rapportd'avancement du projet « Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dansles sols d'Auvergne pour définir une stratégie d'épandage des boues de stationsd'épuration. BRGM/RP-52064-FR , 23 p.. 2 111., 3 tabl., 5 ann. (volume séparé).

Salpeteur I. avec la collaboration de H. Bril et A. Piquet (2003) - Répartition,spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols d'Auvergne pour définir unestratégie d'épandage des boues de stations d'épuration. Rapport intermédiaireannée 2. BRGM RP-52773-FR. 34 p.



Salpeteur I., Locutura J., Tyracek J. (2005) - A brief summary of the Tertiary-Quaternary landscape evolution focusing on paleodrainage settlement on theEuropean Shield. In : Géochemical Atlas of Europe., pp. 51- 61.

Soubrand M. (2004) - Localisation, distribution et mobilité des ETM dans des solsdéveloppés sur basaltes en climat tempéré. Thèse Univ.. Limoges. 1 vol.

Straffin E.G., Blum M.D., Colls A., Stokes S. (1999) - Alluvial stratigraphy of theLoire and the Arnoux river. Quaternaire. 10. 271-282.



Salpeteur I., Locutura J., Tyracek J. (2005) - A brief summary of the Tertiary-Quaternary landscape evolution focusing on paleodrainage settlement on theEuropean Shield. In : Géochemical Atlas of Europe., pp. 51- 61.

Soubrand M. (2004) - Localisation, distribution et mobilité des ETM dans des solsdéveloppés sur basaltes en climat tempéré. Thèse Univ.. Limoges. 1 vol.

Straffin E.G., Blum M.D., Colls A., Stokes S. (1999) - Alluvial stratigraphy of theLoire and the Arnoux river. Quaternaire. 10. 271-282.



Annexe 1

Lexique des abréviations utilisées



Annexe 1

Lexique des abréviations utilisées



ADEME : Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie

APCA : Assemblée Permanente des Chambres de l'Agriculture

BSS : Banque des données de Sous-Sol

CDG : Service Connaissance et Diffusion de l'information Géologique

DIREN : Direction Régionale de l'Environnement

DDASS : Direction Départementale de l'Action Sanitaire et Sociale

DDAF : Direction Départementale de l'Agriculture et de la Forêt

DCO : Division Comptable

DCP : Direct Current Plasma : spectrométrie d'émission à plasma

DBO : Demande Biologique en Oxygène

EH : Equivalent Habitant

ENITA : Ecole Nationale d'Ingénieur des Travaux Agricoles

ETM : Eléments Traces Métalliques

EPI : Service Environnement Procédés Industriels

HAP : Hydrocarbon polycyclic Aromatic

IFEN : Institut Français de l'Environnement

INRA : Institut National de la Recherche Agronomique

LASEH : Laboratoire d'Analyse Structurale et hydrothermalisme de l'UniversitéLimoges

MES : Matière en suspension

MISE : Mission Interministérielle des Services de l'Eau

PAQ : Plan d'Assurance qualité



ADEME : Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie

APCA : Assemblée Permanente des Chambres de l'Agriculture

BSS : Banque des données de Sous-Sol

CDG : Service Connaissance et Diffusion de l'information Géologique

DIREN : Direction Régionale de l'Environnement

DDASS : Direction Départementale de l'Action Sanitaire et Sociale

DDAF : Direction Départementale de l'Agriculture et de la Forêt

DCO : Division Comptable

DCP : Direct Current Plasma : spectrométrie d'émission à plasma

DBO : Demande Biologique en Oxygène

EH : Equivalent Habitant

ENITA : Ecole Nationale d'Ingénieur des Travaux Agricoles

ETM : Eléments Traces Métalliques

EPI : Service Environnement Procédés Industriels

HAP : Hydrocarbon polycyclic Aromatic

IFEN : Institut Français de l'Environnement

INRA : Institut National de la Recherche Agronomique

LASEH : Laboratoire d'Analyse Structurale et hydrothermalisme de l'UniversitéLimoges

MES : Matière en suspension

MISE : Mission Interministérielle des Services de l'Eau

PAQ : Plan d'Assurance qualité



SGR : Service Géologique Régional

REM : Service Ressource Minérales

SIG : Système d'information géographique

STEP : Stations d'Epuration

SATESE : Service d'Aide Technique aux Exploitants de Stations d'Epurations.

SAU : Surface Agricole Utilisable

SDAGE : Schéma Départemental d'Aménagement et de Gestion des Eaux : 47 pointsnodaux suivis pour pesticides et métaux lourds en Bretagne

VADO : Valorisation des données



SGR : Service Géologique Régional

REM : Service Ressource Minérales

SIG : Système d'information géographique

STEP : Stations d'Epuration

SATESE : Service d'Aide Technique aux Exploitants de Stations d'Epurations.

SAU : Surface Agricole Utilisable

SDAGE : Schéma Départemental d'Aménagement et de Gestion des Eaux : 47 pointsnodaux suivis pour pesticides et métaux lourds en Bretagne

VADO : Valorisation des données



Annexe 2

Descriptif des champs de la base Access et Mapinfo

ETM Auvergne



Annexe 2

Descriptif des champs de la base Access et Mapinfo

ETM Auvergne



Base_sols_auvergne.mdb

Table : GESTION

Description : Table de gestion pour stocker le chemin du fichier d'import de donnéesT IMPORT.xls

Clef

K

Nom du champ

ID CHEMIN

CHEMIN

Description

Identifiant unique

Chemin complet pour le fichierTJMPORT.xls sans le nom dufichier et avec un anti-slash à la

fin. Ex : D:\Travail\Auvergne\

Type

Texte

Texte

Taille

20

255

Lexique

Table : T_AFFLEUREMENTS

Description : Pour stocker les caractéristiques des sites d'échantillonnage de roche, desol, ponctuels ou en puits/profils.

Clef

K

Nom du champ

ID_AFFLEUREMENT

NOMAFFLEUREMENT

COMMENTAIRE

Description

Identifiant unique du sited'échantillonnage

Nom du sited'échantillonnage

Texte libre

Type

Texte

Texte

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

50

50

0

Lexique



Base_sols_auvergne.mdb

Table : GESTION

Description : Table de gestion pour stocker le chemin du fichier d'import de donnéesT IMPORT.xls

Clef

K

Nom du champ

ID CHEMIN

CHEMIN

Description

Identifiant unique

Chemin complet pour le fichierTJMPORT.xls sans le nom dufichier et avec un anti-slash à la

fin. Ex : D:\Travail\Auvergne\

Type

Texte

Texte

Taille

20

255

Lexique

Table : T_AFFLEUREMENTS

Description : Pour stocker les caractéristiques des sites d'échantillonnage de roche, desol, ponctuels ou en puits/profils.

Clef

K

Nom du champ

ID_AFFLEUREMENT

NOMAFFLEUREMENT

COMMENTAIRE

Description


Nom du sited'échantillonnage

Texte libre

Type

Texte

Texte

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

50

50

0

Lexique



Table : T_ANALYSES_MINERALODescription : Pour un échantillon, description complète de l'analyse minéralogiqueeffectuée (méthodes).

Clef

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLON_LABO

DATE_ANALYSE

ID METHODEDOSAGE

ID_LAB0RAT0IRE

COMMENTAIRE

Description


Numéro ou référence del'échantillon donné par

l'organisme ayant demandél'analyse

Numéro ou référence del'échantillon donné par le

laboratoire

Date de l'analyse

Identifiant de la méthode dedosage utilisée par lelaboratoire (lexique)

Identifiant du laboratoired'analyse (liste)

Commentaire libre

Type

Entierlong

Texte

Texte

DateHeure

Entier

Texte

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

4

50

50

8

2

15

0

Lexique

LEX METHODE_ DOSAGE

T LABORATOIRES



Table : T_ANALYSES_MINERALODescription : Pour un échantillon, description complète de l'analyse minéralogiqueeffectuée (méthodes).

Clef

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLON_LABO

DATE_ANALYSE

ID METHODEDOSAGE

ID_LAB0RAT0IRE

COMMENTAIRE

Description





laboratoire

Date de l'analyse



Commentaire libre

Type

Entierlong

Texte

Texte

DateHeure

Entier

Texte

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

4

50

50

8

2

15

0

Lexique

LEX METHODE_ DOSAGE

T LABORATOIRES



Table : T ANALYSES PHYS CHIM

Description(méthodes).

Pour un échantillon, description complète de l'analyse effectuée

Clef

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

DATE_ANALYSE

ID_LAB0RAT0IRE

ID_METH0DE_

DOSAGE

ID_METH0DE_

PREPARATION

ID_METH0DE_

EXTRACTION

POIDS_PRISE_ANA

COMMENTAIRE

Description



l'organisme ayant demandéJ'analyse


laboratoire

Date de l'analyse



Identifiantde la méthode depréparation utilisée par le

laboratoire (lexique)

Identifiant de la méthoded'extraction utilisée par le


Poids de la prise analytique(en mq)

Commentaire libre

Type

Entierlonq

Texte

Texte

DateHeure

Texte

Entier

Entier

Entier

Réelsimple

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

4

50

50

8

15

2

2

2

4

0

Lexique

TLABORATOIRES

LEX METHODEDOSAGE

LEX METHODEPREPARATION

LEX METHODEEXTRACTION



Table : T ANALYSES PHYS CHIM

Description(méthodes).

Pour un échantillon, description complète de l'analyse effectuée

Clef

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

DATE_ANALYSE

ID_LAB0RAT0IRE

ID_METH0DE_

DOSAGE

ID_METH0DE_

PREPARATION

ID_METH0DE_

EXTRACTION

POIDS_PRISE_ANA

COMMENTAIRE

Description



l'organisme ayant demandéJ'analyse


laboratoire

Date de l'analyse



Identifiantde la méthode depréparation utilisée par le


Identifiant de la méthoded'extraction utilisée par le


Poids de la prise analytique(en mq)

Commentaire libre

Type

Entierlonq

Texte

Texte

DateHeure

Texte

Entier

Entier

Entier

Réelsimple

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

4

50

50

8

15

2

2

2

4

0

Lexique

TLABORATOIRES

LEX METHODEDOSAGE

LEX METHODEPREPARATION

LEX METHODEEXTRACTION



Table : T_ECHANTILLONSDescription : Description des échantillons.

Clef

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUMECHANTILLON

PERIMETRE

PROF_MIN

PROF_MAX

ETUDE_GRANULO

FRACTIONJNF

UNITE FRACTIONINF

FRACTION_SUP

UNITE_FRACTION_

SUP

CODE_TERRAIN

ID_METHODE_

SECH

ECHANTILLONNEUR

DATE_ECHANTILLON

Description



l'organisme ayant demandél'analyse (pour l'inventaire il

s'agit du indr)Largeur du périmètre

d'échantillonnage pour uncomposite (en m)

Profondeur minimum de prisede l'échantillon en cm

Profondeur maximum de prisede l'échantillon en cmIndique si une étude

granulométrique a été faitesur cet échantillon

Limite inférieure de la fractiongranulométrique qui à été

échantillonnée -

Unité pour la limitegranulométrique inférieure

(lexique)Limite supérieure de la

fraction granulométrique qui aété échantillonnéeUnité pour la limite

granulométrique supérieure(lexique)

Code d'échantillon donné surle terrain (utilisé pour

l'inventaire)Identifiant de la méthode de

séchage de l'échantillon(lexique)

Identifiant de l'organismeayant fait l'échantillonnage

(liste)Date d'échantillonnage

Type

Entierlong

Texte

Réelsimple

Entier

Entier

Booléen

Réelsimple

Texte

Réelsimple

Texte

Texte

Texte

Texte

DateHeure

Taille

4

50

4

2

2

1

4

15

4

15

10

50

10

8

Lexique

LEX_UNITES

LEX_UNITES

LEX METHODE_SECH

TORGANISMES



Table : T_ECHANTILLONSDescription : Description des échantillons.

Clef

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUMECHANTILLON

PERIMETRE

PROF_MIN

PROF_MAX

ETUDE_GRANULO

FRACTIONJNF

UNITE FRACTIONINF

FRACTION_SUP

UNITE_FRACTION_

SUP

CODE_TERRAIN

ID_METHODE_

SECH

ECHANTILLONNEUR

DATE_ECHANTILLON

Description



l'organisme ayant demandél'analyse (pour l'inventaire il

s'agit du indr)Largeur du périmètre

d'échantillonnage pour uncomposite (en m)

Profondeur minimum de prisede l'échantillon en cm

Profondeur maximum de prisede l'échantillon en cmIndique si une étude

granulométrique a été faitesur cet échantillon

Limite inférieure de la fractiongranulométrique qui à été

échantillonnée -

Unité pour la limitegranulométrique inférieure

(lexique)Limite supérieure de la

fraction granulométrique qui aété échantillonnéeUnité pour la limite

granulométrique supérieure(lexique)

Code d'échantillon donné surle terrain (utilisé pour

l'inventaire)Identifiant de la méthode de

séchage de l'échantillon(lexique)

Identifiant de l'organismeayant fait l'échantillonnage

(liste)Date d'échantillonnage

Type

Entierlong

Texte

Réelsimple

Entier

Entier

Booléen

Réelsimple

Texte

Réelsimple

Texte

Texte

Texte

Texte

DateHeure

Taille

4

50

4

2

2

1

4

15

4

15

10

50

10

8

Lexique

LEX_UNITES

LEX_UNITES

LEX METHODE_SECH

TORGANISMES



Clef Nom du champ

ID_REFERENCE

ID_LITHOLOGIE

ID TYPE ECHANTILLON

ID_METHODE_

PRELEV

ID_EPANDAGE

ID_CULTURE

ID_CONTEXTE

ID_POS

ID_DDAF

POIDS_ECH

COMMENTAIRE

DescriptionIdentifiant de la référence, du

rapport (liste)

Identifiant de la lithologie(lexique)

Identifiant du typed'échantillonnage réalisé(chip, grab, sédiment, sol,

boue,...) (lexique)Identifiant de la méthode de

prélèvement (lexique)

Précise si l'échantillon a étéprélevé avant ou après

epandage (lexique)

Précise si l'échantillon est prisen zone cultivée ou non

(lexique)

Précise si l'échantillon est prisen terrain marécageux ou non

(lexique)

Identifiant de l'occupation dessols (lexique)

Identifiant du code DDAF destextures (lexique)

Poids de l'échantillon en kg

Commentaire libre

TypeTexte

Texte

Entier

Texte

Entier

Entier

Entier

Texte

Texte

Réelsimple

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille10

50

2

50

2

2

2

50

50

4

0

Lexique

T_

REFERENCES

LEX_

LITHOLOGIES

LEX_TYPES_

ECHANTILLONS

LEX METHODE_PRELEV

LEX_

EPANDAGES

LEX_

CULTURES

LEX_

CONTEXTE

LEX_POS

LEX_DDAF



Clef Nom du champ

ID_REFERENCE

ID_LITHOLOGIE

ID TYPE ECHANTILLON

ID_METHODE_

PRELEV

ID_EPANDAGE

ID_CULTURE

ID_CONTEXTE

ID_POS

ID_DDAF

POIDS_ECH

COMMENTAIRE

DescriptionIdentifiant de la référence, du

rapport (liste)

Identifiant de la lithologie(lexique)

Identifiant du typed'échantillonnage réalisé(chip, grab, sédiment, sol,

boue,...) (lexique)Identifiant de la méthode de

prélèvement (lexique)

Précise si l'échantillon a étéprélevé avant ou après

epandage (lexique)

Précise si l'échantillon est prisen zone cultivée ou non

(lexique)

Précise si l'échantillon est prisen terrain marécageux ou non

(lexique)

Identifiant de l'occupation dessols (lexique)

Identifiant du code DDAF destextures (lexique)

Poids de l'échantillon en kg

Commentaire libre

TypeTexte

Texte

Entier

Texte

Entier

Entier

Entier

Texte

Texte

Réelsimple

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille10

50

2

50

2

2

2

50

50

4

0

Lexique

T_

REFERENCES

LEX_

LITHOLOGIES

LEX_TYPES_

ECHANTILLONS

LEX METHODE_PRELEV

LEX_

EPANDAGES

LEX_

CULTURES

LEX_

CONTEXTE

LEX_POS

LEX_DDAF



Table : TJNVENTAIRES

Description : Caractéristiques des campagnes d'inventaire de la France.

Clef

K

Nom du champ

IDJNVENTAIRE

COMMENTAIRE

Description

Identifiant unique de lacampagne d'échantillonnage =

numéro de la feuille

Commentaire/Description del'inventaire

Type

Texte

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

15

0

Lexique

Table : T_LABORATOIRES

Description : Liste des laboratoires d'analyses. _

Clef

K

Nom du champ

ID_LABORATOIRE

NOM_LABORATOIRE

Description

Identifiant unique dulaboratoire d'analyse

Raison sociale dulaboratoire d'analyse

Type

Texte

Texte

Taille

15

80

Lexique



Table : TJNVENTAIRES

Description : Caractéristiques des campagnes d'inventaire de la France.

Clef

K

Nom du champ

IDJNVENTAIRE

COMMENTAIRE

Description

Identifiant unique de lacampagne d'échantillonnage =

numéro de la feuille

Commentaire/Description del'inventaire

Type

Texte

Mémo/Lien

hyper¬texte

Taille

15

0

Lexique

Table : T_LABORATOIRES

Description : Liste des laboratoires d'analyses. _

Clef

K

Nom du champ

ID_LABORATOIRE

NOM_LABORATOIRE

Description

Identifiant unique dulaboratoire d'analyse

Raison sociale dulaboratoire d'analyse

Type

Texte

Texte

Taille

15

80

Lexique



Table : T_ORGANISMES

Description : Liste des organismes qui prélèvent les échantillons et les expédient au(x)laboratoire(s).

Clef

K

Nom du champ

ID_ECHANTILLONNEUR

NOM

NOM_DETAILLE

Description

Identifiant unique del'organisme ayant prélevé

": l'échantillon

Raison sociale de l'organisme"

Type

Texte

Texte

Texte

Taille

15

100

250

Lexique

Table : T_POUR_ANALYSES_AFFLEUREMENTSDescription : Table intermédiaire générée par requête.

Clef Nom du champ

ID_AFFLEUREMENT

ID_SITE

x

Y

NUM_ECHANTILLON

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description Type

Texte

Entierlong

Réelsimple

Réelsimple

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

50

4

4

4

50

30

4

Lexique



Table : T_ORGANISMES

Description : Liste des organismes qui prélèvent les échantillons et les expédient au(x)laboratoire(s).

Clef

K

Nom du champ

ID_ECHANTILLONNEUR

NOM

NOM_DETAILLE

Description

Identifiant unique del'organisme ayant prélevé

": l'échantillon

Raison sociale de l'organisme"

Type

Texte

Texte

Texte

Taille

15

100

250

Lexique

Table : T_POUR_ANALYSES_AFFLEUREMENTSDescription : Table intermédiaire générée par requête.

Clef Nom du champ

ID_AFFLEUREMENT

ID_SITE

x

Y

NUM_ECHANTILLON

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description Type

Texte

Entierlong

Réelsimple

Réelsimple

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

50

4

4

4

50

30

4

Lexique



Table : T_POUR_ANALYSES_STATIONSDescription : Table intermédiaire générée par requête.

Clef Nom du champ

ID_STATION

ID_SITE

X

Y

NUM_ECHANTILLON

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description-

-.-

. )

-.

-

Type

Texte

Entier long

Réel simple

Réel simple

Texte

Texte

Réel simple

Taille

50

4

4

4

50

30

4

Lexique

Table : T_REFERENCESDescription : Liste des références bibliographiques citées dans la base.

Clef

K

Nom du champ

ID_REFERENCE

TYPE

AUTEUR

TITRE

DATE

SOURCE

RESUME

Description

Identifiant unique de laréférence -

Type de la référencé (rapport,article, congrès,...)

Auteur(s) .3

Titre T

Année de parution

Source (ex: Econ. Géol., v.23,p. 123-1 35)-

Résumé

Type

Texte

Texte

Texte

Texte

Texte

Texte

Mémo/Lienhypertexte

Taille

10

50

255

255

10

255

0

Lexique



Table : T_POUR_ANALYSES_STATIONSDescription : Table intermédiaire générée par requête.

Clef Nom du champ

ID_STATION

ID_SITE

X

Y

NUM_ECHANTILLON

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description-

-.-

. )

-.

-

Type

Texte

Entier long

Réel simple

Réel simple

Texte

Texte

Réel simple

Taille

50

4

4

4

50

30

4

Lexique

Table : T_REFERENCESDescription : Liste des références bibliographiques citées dans la base.

Clef

K

Nom du champ

ID_REFERENCE

TYPE

AUTEUR

TITRE

DATE

SOURCE

RESUME

Description

Identifiant unique de laréférence -

Type de la référencé (rapport,article, congrès,...)

Auteur(s) .3

Titre T

Année de parution

Source (ex: Econ. Géol., v.23,p. 123-1 35)-

Résumé

Type

Texte

Texte

Texte

Texte

Texte

Texte

Mémo/Lienhypertexte

Taille

10

50

255

255

10

255

0

Lexique



Table : T_RESULTATS_ANALYSESDescription : Résultats quantitatifs des analyses chimiques d'échantillons.

Clef

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description





laboratoire

Identifiant de l'élémentchimique (lexique)

Teneur pour l'élémentconsidéré

Type

Entierlong

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

4

50

50

30

4

Lexique

LEX_ELEMENTS

Table : T_RESULTATS_ANALYSESJMP

Description : Résultats quantitatifs des analyses chimiques d'échantillons.

Clef

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description





-laboratoireIdentifiant de l'élément

chimique (lexique)Teneur pour l'élément

considéré

Type

Entierlong

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille4

50

50

30

4

Lexique

LEX_ELEMENTS



Table : T_RESULTATS_ANALYSESDescription : Résultats quantitatifs des analyses chimiques d'échantillons.

Clef

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description





laboratoire

Identifiant de l'élémentchimique (lexique)

Teneur pour l'élémentconsidéré

Type

Entierlong

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

4

50

50

30

4

Lexique

LEX_ELEMENTS

Table : T_RESULTATS_ANALYSESJMP

Description : Résultats quantitatifs des analyses chimiques d'échantillons.

Clef

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

NUM_ELEMENT

TENEUR

Description





-laboratoireIdentifiant de l'élément

chimique (lexique)Teneur pour l'élément

considéré

Type

Entierlong

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille4

50

50

30

4

Lexique

LEX_ELEMENTS



Table : T_RESULTATS_MINERALO

Description : Résultats quantitatifs des analyses minéralogiques d'échantillons.

Clef

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

ID_MINERAL

TENEUR

Description





laboratoire

Identifiant du minéral (lexique)

Teneur pour le minéralconsidéré (en %)

Type

Entierlong

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

4

50

50

30

4

Lexique

"

LEX_

MINERALOGIE

Table : T_RESULTATS_PHYSiQUES

Description : Résultats quantitatifs des analyses physiques sur échantillons.

Cief

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

NUM_PHYSIQUE

TENEUR

Description





laboratoire

Identifiant de la mesurephysique (lexique)

Valeur pour cette mesure

Type

Entier long

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

4

50

50

30

4

Lexique

LEXPHYSIQUES



Table : T_RESULTATS_MINERALO

Description : Résultats quantitatifs des analyses minéralogiques d'échantillons.

Clef

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

ID_MINERAL

TENEUR

Description





laboratoire

Identifiant du minéral (lexique)

Teneur pour le minéralconsidéré (en %)

Type

Entierlong

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

4

50

50

30

4

Lexique

"

LEX_

MINERALOGIE

Table : T_RESULTATS_PHYSiQUES

Description : Résultats quantitatifs des analyses physiques sur échantillons.

Cief

K

K

K

K

Nom du champ

ID_SITE

NUM_ECHANTILLON

NUM ECHANTILLONLABO

NUM_PHYSIQUE

TENEUR

Description





laboratoire

Identifiant de la mesurephysique (lexique)

Valeur pour cette mesure

Type

Entier long

Texte

Texte

Texte

Réelsimple

Taille

4

50

50

30

4

Lexique

LEXPHYSIQUES



DEPARTEMENT

DEBIT

BOUE

COMMENTAIRE

Numéro du département derattachement

Débit de la station en m^/j

Quantité de boue traitée par lastation en t/an (t de matière

sèche)

Texte libre :

Texte

Réelsimple

Réelsimple

Mémo/Lien

hypertexte

50

4

4

0



DEPARTEMENT

DEBIT

BOUE

COMMENTAIRE

Numéro du département derattachement

Débit de la station en m^/j

Quantité de boue traitée par lastation en t/an (t de matière

sèche)

Texte libre :

Texte

Réelsimple

Réelsimple

Mémo/Lien

hypertexte

50

4

4

0



Table : T_SITESDescription : Description et localisation des sites de prise des échantillons.

Clef

K

Nom du champ

ID_SITE

ID_STATION

IDJNVENTAIRE

ID_AFFLEUREMENT

X

Y

Description


Identifiant du sited'échantillonnage

Identifiant de la campagned'échantillonnage


Coordonnée X Lambert 2étendu en mètres

Coordonnée Y Lambert 2étendu en mètres

Type

Entier long

Texte

Texte

Texte

Réel simple

Réel simple

Taille

4

50

15

50

4

4

Lexique

Table : T_STATIONSDescription : Liste des stations d'épuration.

Clef

K

Nom du champ

ID_STATION

NOM_STATION

NOM_COMMUNE

CAPACITE

ID_TRAITEMENT

Description


Nom de la station d'épuration(nom de la commune de

rattachement)

Nom de la commune derattachement

Capacité de la stationd'épuration (en équivalent-

habitants EH)

Identifiant du type detraitement appliqué par la

station (lexique)

Type

Texte

Texte

Texte

Entier long

Texte

Taille

50

50

150

4

5

Lexique

LEXTRAITEMENTS



Table : T_SITESDescription : Description et localisation des sites de prise des échantillons.

Clef

K

Nom du champ

ID_SITE

ID_STATION

IDJNVENTAIRE

ID_AFFLEUREMENT

X

Y

Description



Identifiant de la campagned'échantillonnage


Coordonnée X Lambert 2étendu en mètres

Coordonnée Y Lambert 2étendu en mètres

Type

Entier long

Texte

Texte

Texte

Réel simple

Réel simple

Taille

4

50

15

50

4

4

Lexique

Table : T_STATIONSDescription : Liste des stations d'épuration.

Clef

K

Nom du champ

ID_STATION

NOM_STATION

NOM_COMMUNE

CAPACITE

ID_TRAITEMENT

Description


Nom de la station d'épuration(nom de la commune de

rattachement)

Nom de la commune derattachement

Capacité de la stationd'épuration (en équivalent-

habitants EH)

Identifiant du type detraitement appliqué par la

station (lexique)

Type

Texte

Texte

Texte

Entier long

Texte

Taille

50

50

150

4

5

Lexique

LEXTRAITEMENTS


Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne etdu département de la Corrèze - Module SIG

LEX TRAITEMENTS

TRAITEMENT

LEX_ DEPARTEMENTS.ID_DEPARTEMENTNOM DEPARTEMENT

©„STATIONNOM_5TATIONNOMjCOMMUNECAPACITEID.TRAITEMENTDEPARTEMENTDEBITBOUECOMMENTAIRE

T INVENTAIRES

©.INVENTAIRECOMMENTAIRE

T AFFLEUREMENTS

ID_AFFLEUREMNTNOM_AFFLEUREMENTCOMMENTAIRE

1

ESP//

ID.ID.ID.ID.XY

_snE.STATION.INVENTAIRE.AFFLEUREMENT

IDJITHOLOGIEPERELITHOLOGIE

lD_TVPE_ECHftNnilONTYPE ECHANTILLON

ID^DOAFDDAF

H) STIENUM_ECHANT11iONPERIMETREPROF_M1NPROF_MAXETUDE_GRANULOFRACTION JNFUNITE_FRACTION_INFFRACTION.SUPUNITE_FRACTION_SUPCODE_TERRAINID_METHODE_5ECHID_ECHANTILLONNEURDATE .ECHANTILLONID_REFERENCEID_LITHOLOGIEID_TYPE_ECHANTILLONID_METHODE_PRELEVID_EPANDAGEIDjCULTUREIDJCONTEXTE

ID_POSIDJDDAFPOID5_ECHCOMMENTAIRE

IDJ5TTENUH_ECHANTB10MNUM_ECHANT1L1ON_LABODATE_ANALYSEID_METHODE_DOSAGEID_LABORATOIRECOMMENTAIRE

UNTTt

1D_SITENUM_ECHANT1L10NNUM_EO«NT11LON_LABODATE_ANALY5EIDJLABORATOIREID_METHODE_DOSAGEID_METHODE_PREPARATIONID_METHODE_EXTRACTIONPOIDS_PRISE_ANACOMMENTAIRE

ID_ECHANTIliOf#ClJRNOMNOM DETAILLE

T REFERENCES

lD_REFtRENŒTYPEAUTEURTITREDATESOURCERESUME

NUM_ECHANTUiONNUM_ECHANTHiON_LABOID_MINERALTENEUR

ID_5ITENUMJECHANT111.ONNUM_E£HANTH1ON_LABONUH_ELEftNTTENEUR

1

O Q /

LEX.MlNERALÛGtE 1

ID_MINERALPEREFRANCAISFORMULE

T RESULTATS PHYSIQUES

LEX ELEMENTS

NUMJELEWNTNOMUNITE

ID_STTENUWJECHANTlliONNUM_EOWWniiON_LAÖONUM_PHYSIQUETENEUR

ID_f«TH00E_DOSAŒMETHODE JDO5AGEDETAIL METHODE

LEXPHYSÍQUESNUM_PH¥SIQUENOMUNITE

BORATOfRESIDJABORATOIRENOM LABORATOIRE

LEX METHODE PREPARATION

ID_PdHODE_PREPARATIONMETHODE PREPARATION

METHODE EXTRACTION

Architecture de la base Access A U V - E T M : liens entre les différentes tables


Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne etdu département de la Corréze

Annexe 3

Image de répartition des anomalies en Cu, Pb, Zn, Ni,Cr en Auvergne produites à partir de la couche

géochimie rassemblant les informations des différentessources consultées (BRGM inventaire, DDAF, MISE,

Bureaux d'étude etc..)-

Annexe 3/1- Carte de répartition du cuivre à l'échelle (A3)

Annexe 3/2 - Carte de répartition du plomb a l'échelle ....(A3)

Annexe 3/3 - Carte de répartition du zinc à l'échelle ...(A3)

Annexe 3/4 - Carte de répartition du nickel à l'échelle ...(A3)

Annexe 3/5 Carte de répartition du chrome à l'échelle. ...(A3)


Répartition, spéciation et biodisponibilité des métaux dans les sols de la région Auvergne etdu département de la Corréze

Annexe 3

Image de répartition des anomalies en Cu, Pb, Zn, Ni,Cr en Auvergne produites à partir de la couche

géochimie rassemblant les informations des différentessources consultées (BRGM inventaire, DDAF, MISE,

Bureaux d'étude etc..)-

Annexe 3/1- Carte de répartition du cuivre à l'échelle (A3)

Annexe 3/2 - Carte de répartition du plomb a l'échelle ....(A3)

Annexe 3/3 - Carte de répartition du zinc à l'échelle ...(A3)

Annexe 3/4 - Carte de répartition du nickel à l'échelle ...(A3)

Annexe 3/5 Carte de répartition du chrome à l'échelle. ...(A3)


CD

O

"P2roCD1̂

ITl

7]

3

600000

S:

i3 5CD 33 -<-<- O )Q . T 3CD fD-_ O

tu 5

ft>- CD

N zrÍD Û^

if°- 5:W Q.O ÍD

|

XCLffl3CO

fCOoCO

CLCO

5"S-n

>ÇD

(3CDftCLC

600000 700000

ELEMENT : CUIVRE

Cuivre< 20 ppm

20 à 50 ppm

50 à 100 ppm

100 à 200 ppm

> 200 ppm —- "0 TO 20 60i Kilomètres

Figure 3-1: Répartition du CUIVRE , Grille au pas de 50 m .

- * tflCLT5CD n>*_ otu s

(5- ÇDN •"*•

CD a.

if

5TcXa.Q)

enO)g.ena.a»

CD-(O

><

CO3CD(D

a.c

600000 700000

ELEMENT : PLOMB< 20 ppm

20 à 50 ppm

50 à 100 ppm

100 á 200 ppm

> 200 ppm O 10 20 40 60 80Kilomètres

Figure 3-2: Répartition du P L O M B , grille au pas de 50 m .

00

w

600000 700000

600000 700000

ELEMENT : ZINC< 50 ppm

50 à 150 ppm

150 a 300 ppm

300 à 500 ppm

> 500 ppm G 10 20 60 80Kilomètres

Figure 3-3: Répartition du ZINC, grille au pas de 50 m .

0oCil

700000

S

600000 700000

ELEMENT : NICKEL

Nickel< 10 ppm

10 à 25 ppm

25 à 50 ppm

50 à 75 ppm

> 75 ppm 10 20 40 60 80Kilomètres

Figure 3-4: Répartition du NICKEL, grille au pas de 50 m .

Q . - O

_ O

î°- s:C/) Q .

ri ro

CD7)O

73TIôi

roto

7}I7)CD

600000 700000

So-

600000 700000

ELEMENT : CHROMEChrome

10 20 40 60 80Kilomètres

Figure 3-5: Répartition du C H R O M E , grille au pas de 50 m .

00CO

# Géosciences pour une Terre durable

brgmCentre scientifique et technique

3, avenue Claude-GuilleminBP 6009

45060 - Orléans Cedex 2 - FranceTél. : 02 38 64 34 34

Service géologique régional AuvergneCampus des Cézeaux12 avenue des Landais631 70 - Aubière - FranceTél. : 04.73.15.23.00

# Géosciences pour une Terre durable

brgmCentre scientifique et technique

3, avenue Claude-GuilleminBP 6009

45060 - Orléans Cedex 2 - FranceTél. : 02 38 64 34 34

Service géologique régional AuvergneCampus des Cézeaux12 avenue des Landais631 70 - Aubière - FranceTél. : 04.73.15.23.00

Documents

Répartition, spéciation et biodisponibilité des …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-54297-FR.pdfRépartition, spéciation et biodisponibilité dans les sols de la région Auvergne