Evaluation du niveau de contamination chimique des eaux littorales de la façade méditerranéenne

1. (4) (1) (2) (3) Evaluation du niveau de contamination chimique des eaux littorales de la façade méditerranéenne 1Gonzalez J-L., 1Munaron D., 1Andral B., 2Tapie N., 3Guyomarch J., 2Budzinski H. et 4Boissery P.

2. Contexte L'utilisation d'échantillonneurs passifs permet de mesurer les concentrations dans l'eau de nombreux contaminants chimiques (métaux, composés organiques) ou d'indiquer, à des niveaux très faibles, la présence (ou pas) dans le milieu. Campagnes "grande échelle" (DGT, POCIS SBSE) dans différents environnements (Méditerranée-Corse, La Réunion, Mayotte, Guyane, Martinique) et dans différentes conditions de terrain (mer ouverte, lagons, étangs, marinas, zones portuaires, récifs...): Test de l'opérationnalité et du potentiel des techniques d'échantillonnage passif dans le cadre de la DCE. En partenariat avec: Agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse AERMC, Directions de l'Environnement de l'Aménagement et du Logement DEAL's, ODE, OnemaCollaboration avec LPTC-EPOC Univ. Bordeaux 1 (POCIS) et Le Cedre (SBSE)

3. Logistique Echantillonneurs Masses d'eau Campagnes Contexte

4. Contexte Les concentrations de contaminant métalliques, organiques hydrophiles et hydrophobes ont été mesurées dans plus de 200 masses d'eau différentes (pour certaines prospectées à des périodes différentes). Les résultats obtenus sont parmi les premiers disponibles en milieu marin côtier. Ils ont permis de mettre en évidence la présence de certains composés organiques (pesticides, médicaments) à de faibles niveaux de concentrations (de l'ordre du ng/L). Ces campagnes se sont accompagnées d'actions de formation à la mise en œuvre de ces techniques: plus de 140 personnes ont été formées sur différents sites (DOMs, Méditerranée, Atlantique-Manche).

5. Composés hydrophiles Eaux salées Développement Innovation "Prêt à l'emploi" EP Application (surveillance…) Recherche (spéciation…) Eaux douces Composés hydrophobes Les techniques d'échantillonnage passif: outils pour l'évaluation de la contamination chimique des masses d'eau

6. Diffusion des cations métalliques dissous (Cd, Co, Cu, Ni, Pb, Zn…) les plus «labiles» 4 cm Principales techniques utilisées DGT (Diffusive Gradient in Thin film): métaux traces Mesures en triplicat Temps immersion variable (pseudo ponctuel à intégratif). Cette technique permet de quantifier la fraction dissoute la plus "biodisponible"  (notion relative) Leur utilisation en routine pour Cd, Cu, Pb, Ni et Zn a fait l'objet d'une accréditation (ISO17025) par le service des accréditations du Royaume Uni (UKAS).

7. Principales techniques utilisées POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler): Contaminants organiques hydrophiles en collaboration avec LPTC (Univ. Bordeaux I) Développé par US Geological Survey • Utilisation de mélanges adsorbants (en fonction des molécules à concentrer) = membrane microporeuse contenant un mélange: Ambersorsb+résine polystyrène…) Temps immersion (au moins 3 semaines). Utilisation de composés de référence (détermination du taux d'échantillonnage). • composés polaires: Herbicides, stéroïdes, produits pharmaceutiques et vétérinaires… • Préparation avant analyse délicate Démarche utilisée par US E.P.A. dans programmes de surveillance

8. Principales techniques utilisées TD (Thermo Desorption) GC (Chromatographie Gazeuse) MS (Spectrométrie de Masse) SBSE (Stir Bar Sorptive Extraction) SBSE (Stir Bar Sorptive Extraction): Contaminants organiques hydrophobes en collaboration avec le CEDRE (validation milieu marin) HAP : Hydrocarbures Aromatiques PolycycliquesPCB : PolyChloroBiphénylesPesticides Extraction sur un échantillon ponctuel (triplicat) . Ajout étalons internes

9. Composés mesurés ou détectés / liste DCE Etat chimique Etat écologique + autres métaux et contaminants organiques (émergents, médicaments, PCBs…)

10. Résultats campagnes 2008-2009 Campagnes "DCE-échantillonneurs passifs" 2008 et 2009

11. Résultats campagnes 2008-2009 – Métaux traces (DGT) ng/L 2009 2008 2009 2008 2009 2008 A titre indicatif: pas de dépassement / NQE Métaux faisant partie des substances DCE "dangereuses prioritaires" NQE-MA: Norme de qualité environnementale- moyenne annuelle NQE-CMA: Norme de qualité environnementale- concentration maximale admissible EDS: Eaux douces de surface EC-ET: Eaux côtières et de transition s.o: sans objet

12. Résultats campagnes 2008-2009 – Composés organiques hydrophiles (POCIS) 27 herbicides et biocides hydrophiles recherchés (DIA, DEA, Metoxuron, Simazine, Terbuthylazine desethyl, Chlortoluron, Mesosulfuron methyl, Azimsulfuron, Atrazine, Monolinuron, Isoproturon, Diuron, Metazachlor, Propachlore, Flazasulfuron, Iodosulfuron methyl sodium, Propazine, Terbutryne, Irgarol, Terbuthylazine, Linuron, Dimethenamid, Metolachlor, Alachlore, Acetochlor, Neburon et Carbendazime) 5 molécules détectées à l'état de traces:  l'atrazine,la simazine, laterbuthylazine, la carbendazime et la DEA (teneurs de l’ordre du ng/L). A titre indicatif: pas de dépassement / NQE NQE-CMA: 2 ng/L NQE-CMA: 4 ng/L

13. Résultats campagnes 2008-2009 – Composés organiques hydrophobes HAPs (SBSE) A titre indicatif: pas de dépassement / NQE Pour pratiquement toutes les stations, le naphtalène (combustion incomplète: chauffage au bois, feux de forêt…) représente l'essentiel des HAP mesurés, c'est le composé majoritaire Composés surlignés en jaune: substances DCE "prioritaires" Composés en rouge: substances DCE "dangereuses prioritaires" NQE-MA: Norme de qualité environnementale- moyenne annuelle NQE-CMA: Norme de qualité environnementale- concentration maximale admissible EDS: Eaux douces de surface EC-ET: Eaux côtières et de transition S: somme des isomères s.o: sans objet

14. Résultats campagnes 2008-2009 – Composés organiques hydrophobes Pesticides (SBSE) A titre indicatif / NQE La moitié des masses d'eau prospectées présentent des concentrations en isomères (alpha et delta) de l'hexachlorocyclohexane qui dépassent les NQE. Les teneurs en endosulfan dépassent aussi la NQE à de nombreuses stations (14 stations sur 34). Composés surlignés en jaune: substances DCE "prioritaires" Composés en rouge: substances DCE "dangereuses prioritaires" NQE-MA: Norme de qualité environnementale- moyenne annuelle NQE-CMA: Norme de qualité environnementale- concentration maximale admissible EDS: Eaux douces de surface EC-ET: Eaux côtières et de transition S: somme des isomères s.o: sans objet

15. Résultats campagne PEPS-LAG 2010 26 lagunes 34 points Entre fin mai & mi août 2010 Temps d’expo :15 à 30 jours

16. Résultats PEPS-LAG 2010 : Insecticides cyclodiènes et Lindanes (SBSE) Vaïne Vic Ingril Prevost Diana Hexachlorocyclohexane Urbino Thau W Biguglia

17. Conclusion La mise en oeuvre des techniques échantillonnage passif a permis de mettre en évidence la présence ou l'absence (à des niveaux très faibles) de plus de 140 contaminants chimiques, à différentes périodes, sur l'ensemble de la façade méditerranéenne française. Les résultats montrent, notamment dans le cas des lagunes, une contamination par différentes familles de contaminants chimiques majoritairement d’origine anthropique, et à des niveaux de traces. La plupart de ces contaminants (herbicides, fongicides, insecticides, produits pharmaceutiques ou encore alkylphenols) ont été détectés pour la première fois en milieu marin et lagunaire. Pour la plupart des masses d'eau qui présentent des risques de déclassement potentiel, les causes sont en général le fait de 4 types de contaminants : le cuivre (pour les lagunes), l’endosulfan, les insecticides de la famille des cyclodiènes et les isomères du lindane.

18. Perspectives Résultats campagne 2012 (en cours de synthèse)

19. Perspectives Poursuivre le développement et l'amélioration des techniques d'échantillonnage passif (faciliter les conditions d'utilisation, limiter certains biais, automatisation…). Augmenter le nombre des contaminants "faisables", notamment ceux qui font partie de la liste des substances prioritaires (Hg par DGT et/ou SBSE, TBT par SBSE, dérivation situ + SBSE, utilisation d'autres échantillonneurs passif …). Evaluer la contamination du milieu via les EP dans d'autres matrices.