Investigation des sels de voirie
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BULLETIN
Investigation des sels de voirie TECHNIQUE
Utilisation des rapports Cl-/Br- et d’autres indicateurs pour évaluer et différencier les
sels de voirie et pour comprendre les répercussions sur les eaux souterraines
Partout au Canada, les municipalités utilisent des sels de voirie à base de chlorure de sodium (NaCl),
essentiellement du « sel gemme » ou halite, pour déglacer les chaussées. Pendant ce temps, le sodium (Na+)
et le chlore (Cl-), ainsi que la conductivité électrique, le rapport d’absorption du sodium (RAS), la salinité et
la sodicité (qui peuvent être fortement influencées par les concentrations de Na+ et Cl-) sont contrôlés et
réglementés dans de nombreuses juridictions en tant sources d’inquiétude pour l’environnement.
De par leur stabilité et leur caractère persistant dans les aquifères, le bromure (Br-), le chlorure (Cl-) et l’iodure
(I-) se sont avérés être de précieux traceurs pour étudier le mouvement des eaux souterraines. Plus
récemment, l’évaluation des rapports de concentration de ces ions, en particulier le chlorure et le bromure
(Cl-/Br-), a également servi à étudier les circuits d’eau souterraine potable et à déterminer l’origine et
l’évolution des eaux salées et des saumures de surface et de subsurface.
Fonctionnement des sels de voirie inhérente. À des températures inférieures à -18⁰ C, la
capacité du sel NaCl à empêcher la formation de glace
L’eau gèle à 0⁰ C (32⁰ F). À cette température, les diminue.
molécules d’eau s’organisent en structures cristallines et
Figure 1. Procédé par lequel les sels de voirie empêchent
se transforment en glace, comme illustré à la Figure 1 ci-
l’eau de geler
dessous. Le sel abaisse le point de congélation de l’eau
en interrompant le processus de cristallisation. Les sels de
voirie se décomposent en sodium et en chlorure dans
l’eau. Le sodium et le chlorure se déplacent alors dans
l’eau pour occuper de l’espace dans la structure des
molécules de l’eau. Cela a pour effet d’écarter les
molécules d’eau et d’interrompre le processus de
formation de la glace, en abaissant ainsi le point de
congélation de l’eau.
Si cette méthode est efficace pour empêcher la
formation de glace, elle comporte une limite qui lui est
ENV_TB-V1_Q3_19 1
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Historique Répercussions sur l’environnement
En général, le NaCl pénètre dans l’environnement par
Du chlorure de sodium granuleux a été utilisé pour la
ruissellement des eaux de fonte des neiges et des
première fois à titre expérimental pour dégeler les
chaussées en 1938. Depuis, l’utilisation de chlorure de stations d’épuration, celles-ci n’étant normalement pas
équipées pour retirer le NaCl en cours de traitement. Les
sodium et d’autres agents déglaçants s’est généralisée.
Chaque année, environ 5 000 000 de tonnes de sel autres voies de pénétration potentielles sont illustrées à la
Figure 2.
gemme sont utilisées au Canada uniquement sur les
routes. Les villes de Toronto et de Calgary en utilisent
respectivement environ 140 000 et 35 000 tonnes en
moyenne.
Figure 2. Voies de pénétration dans l’environnement et répercussions des sels de voirie1
1National Cooperative Highway Research Program Report 577: Guidelines for the Selection of Snow and Ice Control Materials to
Mitigate Environmental Impacts
bvlabs.com 2
BULLETIN Investigation des sels de voirie TECHNIQUE Règlementation S’ils ne sont pas réglementés sous la forme de sel (NaCl), les ions individuels le sont dans la plupart des juridictions, comme indiqué dans le Tableau 1 ci-dessous. Le NaCl est également contrôlé par des mesures indirectes comme celles de la salinité, de la conductivité électrique (CE) et de la sodicité, à partir de mesures du rapport d’absorption du sodium2 (RAS). Tableau 1. Règlementation relative au sodium et au chlorure au canada PARAMÈTRE C.-B. ALB. SASK. MAN. ONT. CCME EAU POTABLE Sodium (mg/L) 200 200 200 200 NV 200 Chlorure (mg/L) 250 250 250 250 NV 250 EAUX SOUTERRAINES Sodium (mg/L) NV 200 200 200 490 NV Chlorure (mg/L) 100 100 250 250 790 NV EAUX DE SURFACE (PROTECTION DE LA VIE AQUATIQUE DANS L'EAU DOUCE) Sodium (mg/L) NV 200 NV NV NV NV Chlorure (mg/L) 1500 100 120 NV NV 120 SOL Sodium (ug/g) 150 NV NV NV NV NV Chlorure (ug/g) 100 NV NV NV NV NV Applications analytiques du chlorure (Cl-), du bromure (Br-) et de l’iodure (I-) contenus dans les sels de voirie Le chlorure, le bromure et l’iodure sont présents dans le sel. Le chlorure est généralement de 40 à 8000 fois plus abondant dans la nature que le bromure. Les méthodes d’analyse les plus couramment utilisées pour déterminer les quantités de Cl-, Br- et I- sont : la chromatographie par échange d’ions, la colorimétrie et l’analyse par activation neutronique (AAN). Cependant, les Laboratoires Bureau Veritas disposent désormais de méthodes pour déterminer ces ions à l’état de 2 Le rapport d’absorption du sodium (RAS) mesure la proportion de sodium par rapport au calcium et au magnésium dans une solution du sol: bvlabs.com 3
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trace, à l’aide de la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS). Le Tableau 2 (ci-dessous) liste les
méthodes d’analyse disponibles et les limites de détection représentatives.
Une étude interne préliminaire sur différents produits salins du commerce a montré des différences dans les quantités
relatives (mesurées par ICP-MS) de Cl-, Br- et I-, suivant l’origine du sel (voir Tableau 3). Il a également été démontré3
que les rapports entre ces ions peuvent permettre de différencier les eaux souterraines pures des sources d’eaux usées
et autres sources anthropiques, comprenant notamment des sels de voirie.
Tableau 2. Méthodes d'analyse et limites de détection types du Cl-, Br- et I-
PARAMÈTRES AAN CHROMATOGRAPHIE PAR ÉCHANGE D’IONS ICP/MS
Iodure - 2 ppb
Chlorure niveau ~1 ppm 10 ppb 5 ppm
Bromure 20 ppb 50 ppb
Tableau 3. Rapports Cl-/Br- et Cl-/I- de six produits salins du commerce
SEL DE VOIRIE SEL DE VOIRIE COMMERCIAL SEL DE TABLE DU SEL GEMME DE GROS SEL DU
PARAMÈTRES
(« SEL BLEU ») (GÉNÉRIQUE) SEA SALT COMMERCE L’HIMALAYA (ROSE) COMMERCE
Iodure ND 0.3 30 70 ND ND
Bromure 1,200 1,600 50 310 60 48
Chlorure 510,000 470,000 260,000 540,000 520,000 490,000
Cl-/Br- 430 290 5200 1700 8700 10000
Cl-/I- 5.1 x 108 1.6 x 106 8700 7700 5.2 x 108 4.9 x 108
Remarque : En l’absence de I- au-dessus de la limite de détection de 2 ppb, on a utilisé ½ de la limite de détection pour
calculer le rapport Cl-/I-.
3 Katz, B.G. et coll. : « Using Cl/Br ratios and other indicators to assess potential impacts on groundwater quality from septic systems: A
review and examples from principal aquifers in the United States » J Hydrol 397 (2011) pp. 151–166
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Figure 3. Rapports Cl-/Br- et taux de Cl- pour différencier À propos de nous
cinq types d’eau : eau douce, saumure, eau douce
septique, eau douce connée et halite.4 Les Laboratoires Bureau Veritas sont un fournisseur nord-
américain de services et de solutions d’analyse pour les
secteurs de l’environnement, de l’énergie, de
l’alimentation, de l’ADN et de l’hygiène industrielle, avec
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capacité de différencier différentes sources d’effets du
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sel sur les eaux souterraines.
4 Naily and Sudaryento 2018 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 118 01202
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