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Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources

Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources. Gwénaelle Roux & TSIP members. Séminaire du 14 décembre 2009 – Transferts de polychlorobiphényles du sédiment au poisson : construction de modèles pour un secteur du Rhône dans une perspective de gestion .

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Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources

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Presentation Transcript

  1. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Gwénaelle Roux & TSIP members Séminaire du 14 décembre 2009 – Transferts de polychlorobiphényles du sédiment au poisson : construction de modèles pour un secteur du Rhône dans une perspective de gestion M. Desmet – Université François Rabelais, Tours M. Babut, C. Miège, A. Roy, B. Motte & C. Lopez – CEMAGREF, Lyon H. Persat – LEHF, Université Claude Bernard, Lyon P. Bonté & I. Lefèvre – LSCE, Gif-sur-Yvette P. Van Metre & B. Malher – USGS, Texas

  2. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Présentation • Localisation des sites d’études • Description des archives sédimentaires • Datation et modèle d’âge • Caractéristiques sédimentaires: granulométrie • Analyse des polluants métalliques: exemple du Plomb • Analyse des polychlorobiphényles: étude des PCBs indicateurs • Relation aux sources chimiques

  3. La lône de La Morte: à l’aval de l’usine de Brégnier-Cordon au niveau du méandre du Saugey Crépieux Le Grand Large La Morte • La darse de Crépieux: dans la zone de Crépieux-Charmy Ile-du-Beurre • L’Ile-du-Beurre: en aval du barrage de Vaugris • La retenue du Grand Large: réservoir compensateur de l’usine de Cusset en rive gauche du canal de Jonage Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Localisation

  4. Crépieux Le Grand Large La Morte Ile-du-Beurre Plomb total2 Analyse tous les cm PCB1 Analyse tous les 2 cm Datation Pb et Cs3 Granulométrie2 (cm) Mesure de la densité2 (cm) Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Les archives sédimentaires • La Morte (MTE) 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de l’Environnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, CEA-CNRS

  5. Crépieux Le Grand Large La Morte Ile-du-Beurre Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Les archives sédimentaires • Crépieux (CPX) PCB1 Analyse tous les 2 cm Plomb total2 tous les cm jusqu’à 56 cm Datation Pb et Cs3 Granulométrie2 (cm) Mesure de la densité2 (cm) 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de l’Environnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, CEA-CNRS

  6. Crépieux Le Grand Large La Morte Ile-du-Beurre Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Les archives sédimentaires • Ile du Beurre (BRE) Datation Pb et Cs3 Granulométrie2 (cm) Mesure de la densité2 (cm) PCB1 Analyse tous les 4 cm Plomb total2 tous les cm jusqu’à 76 cm 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de l’Environnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, CEA-CNRS

  7. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Caractérisation sédimentologique et géochimique • Datation: 210 Pb xs (décroissance radioactive), 137 Cs (pic de Tchernobyl et ENA) • Granulométrie: grain moyen, mode, composition (sable, silt, argile) • Micropolluants métalliques: exemple du plomb • Analyse des polychlorobiphényles

  8. 1986: pic de Tchernobyl; 27 cm 1964: Maximum des Essais Nucléaires Aériens; 51 cm Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Datations: 210 Pb xs et 137 Cs • La Morte (MTE) Taux de sédimentation: 1,24 cm/an

  9. 1986: pic de Tchernobyl; 85 cm 1986: pic de Tchernobyl; 53 cm Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Datations: 210 Pb xs et 137 Cs • Crépieux (CPX) Taux de sédimentation: 3,86 cm/an • Ile du Beurre (BRE) Taux de sédimentation: 2,5 cm/an

  10. 0,6 g/cm²/an • Homogénéité intra-échantillon (à l’exception de la zone intermédiaire et des lamines) • Co-variation entre le grain moyen et le mode Crue, février 1990 Mise en service du barrage de Brégnier-Cordon, 1984 • Absence de granoclassement et symétrie des échantillons 1 g/cm²/an Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Caractérisation granulométrique • Le grain moyen et le mode sur le site de La Morte

  11. Homogénéité intra et inter-échantillon • Excellente corrélation entre le grain moyen et le mode • Absence de granoclassement et symétrie des échantillons Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Caractérisation granulométrique • Le grain moyen et le mode sur le site de Crépieux µm

  12. Hétérogénéité intra-échantillon (les pics de mode correspondent à des lamines sableuses) • Co-variation entre le grain moyen et le mode • Absence de granoclassement et asymétrie vers les petites particules Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Caractérisation granulométrique • Le grain moyen et le mode sur le site de l’Ile du Beurre µm

  13. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Caractérisation granulométrique • La teneur en argile, silt et sable sur les trois sites de prélèvement

  14. Micropolluants métalliques: exemple du plomb Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 • Résultats non normalisés sur les trois sites

  15. Micropolluants métalliques: exemple du plomb Bruit de fond géochimique, Arnaud et al., 2005 Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 • Evolution de la concentration en plomb total des sédiments d’amont en aval de Lyon (concentrations non normalisées)

  16. Figure : Signature des PCB dans le lac du Bourget Figure : Concentrations en PCB dans les sols et consommation en PCB, en fonction de la latitude (Meijer et al. 2003) Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 2 décembre 2009 Le 2 décembre 2009 Le 14 décembre 2009 Analyse des polychlorobiphényles: PCBi • Les PCB dans l’environnement

  17. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Analyse des polychlorobiphényles: PCBi • Résultats non normalisés sur les trois sites

  18. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Analyse des polychlorobiphényles: PCBi • Résultats non normalisés sur les trois sites

  19. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Réflexions méthodologiques • Choix du site de carottage • Contraintes économiques et résolution des analyses • Modèle d’âge • Normalisation des données Plomb et PCBs • Identification des sources: hypothèses, tests analytiques

  20. Problématique: nombre de sources inconnu, de composition inconnue et de contribution relative inconnue. Les modèles reposent sur des démarches uniquement statistiques, et les contraintes supplémentaires nécessaires sont fournies par les données elles-mêmes. Une source (ou un facteur): mélange de congénères, composé d’une ou plusieurs sources géographiques à déterminer par des comparaisons avec les mélanges industriels et/ou les contributions des apports en polluants supposés (sites industriels, agglomérations, affluents…) Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Identification des sources chimiques • Exploitation de « modèles »: PMF et UNMIX

  21. Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 14 décembre 2009 Identification des sources chimiques • Exploitation de « modèles »: UNMIX et PMF

  22. Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Le 2 décembre 2009 Perspectives • Identification des sources chimiques et géographiques • Prospection de nouveaux sites: Etang de La Bricotte, de la Table Ronde (décembre 2009) • Identification des sources sédimentaires et étude des affluents • Rédaction d’un article • Renforcement des différentes collaborations

  23. Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Cours Master 2 IHBB – Géo-transferts, Université François Rabelais, Tours Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Le 2 décembre 2009 Le 2 décembre 2009 Le 14 décembre 2009 Merci de votre attention …

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