Maîtriser l'EQRS et l'écotoxicologie sur fonciers urbains pollués : exigences SSP, verrous techniques et bonnes pratiques

Pourquoi EQRS et ERE deviennent critiques en urbain

Compatibilite d'usage et contraintes de reconversion

La reconversion de fonciers urbains deja anthropises (friches industrielles, anciennes usines a gaz, emprises ICPE, terrains situes en SIS) impose de demontrer la compatibilite sanitaire et environnementale avec l'usage futur (habitat, tertiaire, ERP, espaces verts, jardins). En France, cette demonstration s'inscrit dans la methodologie nationale de gestion des sites et sols pollues (SSP, avril 2017), via une Interpretation de l'Etat des Milieux (IEM) et/ou un Plan de Gestion (PG).

Les terrains classes en Secteurs d'Information sur les Sols (SIS) declenchent, en cas de changement d'usage et selon le contexte d'urbanisme, des attentes accrues en matiere d'etudier et de gerer les pollutions afin de preserver la sante et l'environnement (cadre general : article L125-6 du Code de l'environnement).

Du schema conceptuel aux indicateurs de risque

Dans les dossiers SSP, l'Evaluation Quantitative des Risques Sanitaires (EQRS/HHRA) s'appuie sur un schema conceptuel Source–Vecteur–Cible, puis sur des calculs d'exposition et de risque fondes sur :

• des VTR (valeurs toxicologiques de reference, effets a seuil) et des ERU (exces de risque unitaire, effets sans seuil pour certains cancerrigenes),
• des indicateurs synthetiques (par ex. QD pour les effets a seuil, ERI pour certains effets sans seuil selon les hypothese et conventions d'etude),
• des voies d'exposition multi-compartiments : air interieur (intrusion de vapeurs), poussieres, ingestion de sols, contact cutane, consommation de vegetaux, eaux souterraines, etc.

En parallele, l'Evaluation du Risque Ecologique (ERE) est mobilisee des lors que des recepteurs non humains sont plausibles (sols vivants, milieux aquatiques, continuites ecologiques, zones humides). Elle s'appuie notamment sur le couple PEC/PNEC (concentration environnementale predite / concentration predite sans effet) et sur la justification des recepteurs, des chaines trophiques et des hypotheses de transfert.

Verrous techniques frequents en EQRS et ecotoxicologie

1) Schema Source–Vecteur–Cible sous-specifie

En urbain, la fragilite recurrente est un schema conceptuel trop generique, insuffisamment adosse aux donnees. Le besoin n'est pas seulement de representer des voies, mais d'en demonstrer la plausibilite et la dominance a partir de criteres verifiables : stratigraphie, permeabilites, profondeur et battement de nappe, presence de reseaux, typologie de batiment, ventilation, etc.

Les voies typiques a justifier (ou a ecarter) incluent :

• intrusion de vapeurs (COV/COHV, nappe peu profonde, remblais heterogenes, reseaux),
• remise en suspension des poussieres et transfert vers l'air,
• ingestion de sol (enfant) et contact cutane,
• transfert vers vegetaux (jardins prives/partages),
• migration sol-nappe puis panache vers exutoire ou captage.

Sans hierarchisation robuste, l'EQRS peut devenir soit surconservatrice (surcouts et sur-traitement), soit insuffisamment protectrice (risque residuel).

2) VTR/ERU : mise a jour, heterogeneite et justification

Les evaluations reposent sur des jeux de VTR/ERU dont la disponibilite, l'actualisation et les conventions de selection varient. En pratique, la selection gagne a etre alignee sur les orientations nationales, notamment la demarche INERIS (Portail Substances Chimiques) de mise a disposition et d'explicitation des VTR et les principes de cadrage employes en France (par ex. methodologie INERIS de choix de VTR), en completant si necessaire par des references internationales selon la gouvernance du dossier.

Sur les substances emergentes (dont certains PFAS), l'enjeu est moins de "faire entrer" un chiffre a tout prix que d'assurer : transparence des sources, justificatif du perimetre (milieux et voies pertinents), et analyse d'impact sur les conclusions.

3) Intrusion de vapeurs : parametres dominants et strategie de mesures

L'intrusion de vapeurs est souvent la voie dimensionnante en habitat/ERP. Les modeles (dont des approches de type Johnson & Ettinger) sont tres sensibles a quelques parametres : permeabilite et epaisseur de la zone non saturee, profondeur de source, humidite, depression du batiment, renouvellement d'air, qualite de dalle, fissures.

Lorsque l'enjeu est significatif ou que la conclusion est proche des seuils de gestion, la robustesse passe generalement par une strategie de mesures, en s'appuyant sur des recommandations publiques telles que le guide pratique pour la caracterisation des gaz du sol et de l'air interieur (INERIS) : gaz du sol, points sous dalle si existant, air interieur, et controle des parametres d'echantillonnage/qualite.

4) ERE : cadrage des recepteurs et solidite des PNEC

L'ERE est souvent traite tardivement alors qu'elle devient structurante des qu'un projet prevoit des sols nus, des espaces verts, des jardins, une renaturation, ou des transferts vers des milieux aquatiques. Les verrous portent sur :

• le choix des recepteurs sentinelles (plantes, invertébres, micro-organismes),
• la plausibilite des chaines trophiques,
• la disponibilite et la traçabilite des PNEC et de leur "cascade" de derivation selon les referentiels.

L'objectif, en urbain, est de produire des livrables lisibles pour les decideurs (amenageurs, promoteurs) sans perdre la defensabilite technique.

5) Opposabilite : tracabilite et reproductibilite

Les autorites examinent autant la qualite des hypotheses que les ratios finaux : representativite des donnees, traitement statistique, cohérence terrain-modele (geologie, hydraulique, bati), versionnage des referentiels, et reproductibilite des calculs (fichiers, parametres, notes).

Bonnes pratiques SSP pour fiabiliser les evaluations

1) Schema conceptuel pilote par les donnees

Le schema conceptuel doit fonctionner comme une matrice de decision : delimitation des zones sources, zones impactees et interfaces (remblais/limons, horizon organique, zone de battement de nappe), description des vecteurs avec criteres mesurables (permeabilite, gradients, profondeur de nappe, reseaux), et association directe entre voies et donnees (sols/eaux/gaz, piezometrie, diagnostics bati, mesures air).

Dans cette logique, G.M.E.P structure ses livrables SSP autour d'outils visant a standardiser le schema Source–Vecteur–Cible, l'IEM et le Plan de Gestion, notamment via le module IEM + PG.

2) Hierarchiser les voies et cadrer les scenarios

Une EQRS robuste ne multiplie pas les voies "par precaution" : elle demontre ce qui est dominant et ce qui est negligeable. Points cle :

• separer scenarios predictifs (avant travaux) et residuels (apres mesures de gestion),
• documenter les hypotheses d'occupation (durees, frequences) et les recepteurs (enfant habitat, salarie tertiaire, etc.),
• argumenter les parametres "batiment" (intrusion de vapeurs) et les mesures constructives associees (dalle, vide sanitaire, ventilation, barrieres).

3) Verrouiller VTR/ERU et substances cibles

Pour limiter les incoherences inter-etudes, il est recommande de :

• figer une liste de substances et une version des bibliotheques VTR/ERU pour l'etude,
• citer explicitement les referentiels (avec une priorite aux ressources institutionnelles disponibles, par ex. Portail Substances Chimiques INERIS),
• expliciter les unites, voies, conversions et conventions (a seuil / sans seuil).

Pour operationaliser les calculs et la tracabilite des hypotheses (QD/ERI, PEC/PNEC), G.M.E.P propose le module EQRS V31.05 + ECOTOX V8.

4) Gerer l'incertitude de maniere decisionnelle

En urbain, une petite partie des parametres pilote souvent l'essentiel du resultat. Les bonnes pratiques consistent a :

• mener une analyse de sensibilite (parametres dominants sur QD/ERI ou PEC/PNEC),
• envisager une approche probabiliste (type Monte Carlo) uniquement lorsque les distributions sont defendables et documentees,
• presenter des indicateurs interpretable (par ex. percentiles) plutot qu'une valeur unique.

5) Articuler risques, hydrogéologie et obligations "eau"

La nappe est frequemment un milieu critique en urbain (excavations, rabattements, reseaux, captages). La demarche doit relier evaluation des risques et decisions de gestion (excaver, confiner, drainer, surveiller), et anticiper le cadrage reglementaire associe aux travaux ayant une incidence sur l'eau et les milieux aquatiques (nomenclature IOTA : reference ministerielle).

Pour le screening des transferts sol-nappe et l'identification des cibles potentielles, le module TSN apporte un cadre de calcul et de justification. Pour les etudes de rabattement multicouche et l'appui au volet "eau", G.M.E.P propose le module V15.85.

6) Standardiser des livrables opposables et actionnables

La qualite des sorties conditionne la vitesse de revue et la reduction des aller-retours. A minima :

• tableaux de resultats par voie, recepteur et substance,
• syntheses par organe cible lorsque pertinent,
• cartographies exploitables (Lambert 93) des zones sources et zones impactees,
• annexes de calculs, parametres, versions et hypotheses.

Pour structurer la surveillance et la production de rapports piezometriques (donnees, chroniques, interpretation), G.M.E.P met a disposition le module Piezometres v2.9c.

Retours d'experience : points de methode a assumer

Niveau de modele vs niveau d'enjeu

Les modeles analytiques (intrusion de vapeurs, screening de transferts, panaches) reposent sur des hypotheses simplificatrices. Ils sont pertinents pour comparer des scenarios et dimensionner des mesures, a condition de justifier leur adequation au niveau d'enjeu. En cas d'heterogeneites fortes (remblais contrastes, reseaux multiples, nappes perchees, sources diffuses) ou d'enjeux eleves, une strategie combinant mesures et modelisation plus specifique peut etre necessaire.

Intrusion de vapeurs : la mesure comme arbitre

Lorsque la voie vapeur pilote l'acceptabilite et que la conclusion est sensible, la mesure (gaz du sol, sous-dalle, air interieur) reste la cle. La modelisation doit alors etre explicitee comme un cadre d'interpretation des mesures, en coherence avec les recommandations publiques (dont le guide INERIS cite plus haut).

Ecotoxicologie : integration progressive en urbain

Avec la renaturation urbaine, la desimpermeabilisation et la place croissante des sols vivants, l'ERE devient plus frequente. Une perspective possible est la convergence progressive des pratiques (recepteurs, cascades PNEC, prise en compte de la biodisponibilite et de la speciation), tout en conservant une approche proportionnee aux usages et aux enjeux.

Conclusion : rendre l'EQRS et l'ERE decisionnelles

Benefices projet et passage a l'action

Sur fonciers urbains pollues, une EQRS/ERE utile ne se limite pas a produire des indicateurs : elle doit etre tracable, reproductible et directement traduisible en mesures de gestion (zonage, gestion des terres, mesures constructives, restrictions d'usage, surveillance). Alignee sur la methodologie SSP (2017) et sur les pratiques institutionnelles (VTR/guide gaz du sol), cette rigueur limite les surcouts, reduit les reprises de chantier et fluidifie les echanges avec l'administration.

Pour securiser vos etudes SSP et outiller vos equipes (schema conceptuel/IEM/PG, EQRS/ERE, transferts sol-nappe, rabattement, surveillance), sollicitez un devis aupres de G.M.E.P et identifiez la suite de modules adaptee a votre operation.