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ATELIER APPORTS CONTAMINANTS La seyne/mer APPORTS DE MÉTAUX PAR LE RHÔNE Atelier apports contaminants - septembre 2007 O. Radakovitch Thésards: P. Ollivier,,

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1 ATELIER APPORTS CONTAMINANTS La seyne/mer APPORTS DE MÉTAUX PAR LE RHÔNE Atelier apports contaminants - septembre 2007 O. Radakovitch Thésards: P. Ollivier,, V. Roussiez, Observatoire Régional Méditerranéen sur lEnvironnement

2 Grand Rhône River discharge and SPM concentrations ans 50 ans 55 ans 100 ans Ces crues ont transportées de 2001 à 2003 en 12 % du temps : 24 % du flux liquide (11 à 38% par an) 83 % du flux solide (78 à 88% par an) Flux de métaux dans le Rhône: Prélèvements manuels en Arles pour analyses des phases particulaires et dissoutes ( 50 échantillons environ). Analyse par ICP-MS et ICP-AES de: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Cr, Fer, Mn, Mg, As, Sb

3 Estimations des flux de MES – extrapolation temporelle - Les relations débit liquide - MES globales sont bonnes pour le Rhône: Log MES = 2,17.log Débit – 5,40 (R 2 =0,87; n=101) Rolland 2006 Ollivier 2006 Log MES = 2,15.log Débit – 5,49 (R 2 =0,85; n=85) (B. Rolland, 2006)

4 1) Les concentrations en métaux particulaires décroissent avec laugmentation du débit liquide et des MES jusquà des valeurs constantes. Rhone Start of Flood Particulate concentration (ppm) Liquid discharge (m 3 /s) Flux de métaux du Rhône: 4 points importants

5 2) Les concentrations en métaux particulaires suivent des hysteresis pendant les crues reliées à celles des MES Nov 2002 SPM (mg/l) Discharge (m 3 /s) - November 2002 Rhone flood Particulate Cr (ppm) Crue de décembre 2003 Chaque crue est exceptionnelle Les flux sont plus élevés durant la montée de crue

6 3) Les concentrations en métaux dissous décroissent avec le débit liquide sauf pour As, Sb et Ni. Dissolved concentrations (ppb) Discharge (m 3 /s) Zn As (Sb) Ni

7 Débit liquide : facteur 10 MES : facteur 10 to 100 (mg/l) 500 to 2700 in mg/s 4) Les flux de métaux sont régulés par les débits liquides et solides Concentrations en métaux dissous : facteur 3 Concentrations en métaux particulaire : facteur 2-3 Dans le Rhône, les crues ont transporté de 2001 à 2003: % des flux de métaux dissous, % des flux de métaux particulaires

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9 Teneurs en métaux particulaires des rivières du Golfe du Lion Pas de différence notable en concentrations sauf pour Cu (et Zn - Pb ?). Radakovitch et al., ,4 à 1

10 « Origine » des métaux particulaires dans les rivières : EF (enrichment factor) =[Metal/Cs] échantillon / [Métal/Cs] fond géochimique local Radakovitch et al., 2007 Variations naturelles le Rhône nest pas plus « pollué » que les petites rivières impact du Cuivre « agricole » sur la Têt et lAude ? Zn, Pb, Cu et Cd

11 Apports par les rivières vs apports atmosphériques : Pour lensemble des rivières du GdL, 80 à 90 % des apports de métaux particulaires arrivent par le Rhône Flux particulaire (t/yr) Rivers Atmosphere Atmospheric deposits are the mean of Elbaz-Poulichet et al (2001) and Guieu et al (1997) estimates. Flux dissous (t/yr) Radakovitch et al., 2007

12 CONCLUSIONS Le Rhône constitue 90 % des apports liquides et solides au GdL, dont 13% par le Petit Rhône. Le Cr, Co et Ni particulaires ont des teneurs proches du « naturel », Pb, Zn, Cu et Cd ont une origine anthropique plus évidente. La variation des débits liquides et des MES contrôlent les flux de métaux dont les concentrations varient peu dans le temps. A léchelle des trente dernières années, les crues ont transporté 55 à 65 % des MES du Rhône (B. Rolland, 2006). Il existe une grande variabilité des flux de MES apportés par les crues, sans paramètre régulateur simple (origine, durée…) Des estimations de flux au cours de la dernière décennie peuvent être faites en se basant sur les relations flux particulaires-flux dissous. Mais les crues doivent être suivies pour une estimation précise des flux entrants.

13 Estimations des flux de MES – rôle des crues Mais ces relations ne sont plus valables lors des crues : hystéresis et caractéristiques particulières à chaque crue, au moins pour le Rhône Ollivier 2006 Antonelli-Eyrolle 2005 Les flux annuels peuvent donc se baser sur des relations log-log durant les débits usuels, mais on doit disposer de données pour interpoler pendant les crues.

14 Estimations des flux de MES – rôle des crues Rolland, : 5,4 ± 3 Mt/an Part des crues : 50 % Pont et al, : 7,4 Mt/an Ollivier, : 7,25 Mt/an Variation sur ces 3 années de 4,8 (2001) à 11 Mt (2002) Part des crues : 83 % Une gamme acceptable est 6 à 7 Mt/an sur les 30 dernières années, dont au moins la moitié au cours des crues Une partie des diverses estimations faites pour le Rhône:

15 Incertitudes complémentaires des estimations : Pas de mesures de MES mais sa contribution est estimée à 13 ± 5 % à partir des débits liquides connus. Hétérogénéité spatiale des MES Le Rhône en aval dArles est caractérisé par une hétérogénéité des MES sur la section mouillée lors des crues qui entraîne une sous-estimation des flux solides réels denviron 13 % par rapport aux flux estimés à partir de prélèvements proches de la berge et en surface (Antonelli, 2002 et 2004). Par contre, cette hétérogénéité est moins marquée en termes de concentrations de métaux sur les particules. Rôle du Petit-Rhône

16 Une autre manière de voir les choses

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18 Kd= particulaire/dissous

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20 - Préparation des échantillons pour lanalyse des métaux au CEFREM ou au CEREGE et analyse commune au LMTG (Toulouse) par ICP-MS. Plomb, Cuivre, Zinc, Nickel, Cadmium, Cobalt, Chrome Prélèvements et analyses rivières - Prélèvements manuels en Arles pour analyses des phases particulaires et dissoutes (uniquement Rhône) Suivi régulier ( ) + haute fréquence pendant certaines crues Suivi ponctuel (hors et pendant crues) Suivi régulier ( ) + haute fréquence pendant les crues

21 Bourrin, Durrieu de Madron & Ludwig, 2006 Et elles ont été estimées pour les petites rivières:

22 Rhône : 93 % Apports moyens en MES sur lensemble du Golfe Total : 60.3 Millions m 3 an -1 Rhône : 92 % Total : 7.55 Millions t an -1 ( ) MES Liquides La proportion du Rhône varie suivant léchelle de temps considérée


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