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Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Gwénaelle Roux & TSIP members M. Desmet – Université François Rabelais, Tours.

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Présentation au sujet: "Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Gwénaelle Roux & TSIP members M. Desmet – Université François Rabelais, Tours."— Transcription de la présentation:

1 Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sources Gwénaelle Roux & TSIP members 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 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

2 Description des archives sédimentaires Présentation Datation et modèle dâge Caractéristiques sédimentaires: granulométrie Analyse des polluants métalliques: exemple du Plomb Analyse des polychlorobiphényles: étude des PCBs indicateurs Localisation des sites détudes Relation aux sources chimiques Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sourcesLe 14 décembre 2009

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

4 Les archives sédimentaires La Morte (MTE) Datation Pb et Cs 3 Granulométrie 2 (cm) Mesure de la densité 2 (cm) Plomb total 2 Analyse tous les cm PCB 1 Analyse tous les 2 cm La Morte Crépieux Ile-du- Beurre Le Grand Large 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de lEnvironnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de lEnvironnement, CEA-CNRS Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sourcesLe 14 décembre 2009

5 Les archives sédimentaires Crépieux (CPX) PCB 1 Analyse tous les 2 cm Plomb total 2 tous les cm jusquà 56 cm Datation Pb et Cs 3 Granulométrie 2 (cm) Mesure de la densité 2 (cm) La Morte Crépieux Ile-du- Beurre Le Grand Large 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de lEnvironnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de lEnvironnement, CEA-CNRS Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sourcesLe 14 décembre 2009

6 Les archives sédimentaires Ile du Beurre (BRE) PCB 1 Analyse tous les 4 cm Plomb total 2 tous les cm jusquà 76 cm Datation Pb et Cs 3 Granulométrie 2 (cm) Mesure de la densité 2 (cm) La Morte Crépieux Ile-du- Beurre Le Grand Large 1 Laboratoire EUROFINS 2 Laboratoire des Sciences de lEnvironnement, ENTPE 3 Laboratoire des Sciences du Climat et de lEnvironnement, CEA-CNRS Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sourcesLe 14 décembre 2009

7 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 Caractérisation sédimentologique et géochimique Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sourcesLe 14 décembre 2009

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

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

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

11 Le grain moyen et le mode sur le site de Crépieux Caractérisation granulométrique µm 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 sourcesLe 14 décembre 2009

12 Le grain moyen et le mode sur le site de lIle du Beurre Caractérisation granulométrique µm 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 sourcesLe 14 décembre 2009

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

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

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

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

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

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

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

20 Identification des sources chimiques Exploitation de « modèles »: PMF et UNMIX Nature et chroniques de contamination des sédiments et relation aux sourcesLe 14 décembre 2009 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 dune 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…)

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

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

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


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