07/05/2015 - Les sédiments des cours d'eau, une réserve dynamique de polluants

Menéame

Los métaux son polluants qui doivent être contrôlées afin d’obtenir une vue complète de l’état de la qualité des systèmes aquatiques, en raison de leur persistance dans l’environnement. Bien que les sédiments agissent comme un puits de polluants, ils peuvent aussi être une source de polluants dans certaines conditions environnementales (comme des modifications de la composition de l’eau ou des mouvements de sédiments dus à une croissance).

Le Groupe d’hydrologie - Environnement UPV/EHU a mené des recherches sur le fleuve Deba et ses affluents, afin d’évaluer l’influence des apports anthropiques et l’impact des grandes crues sur la distribution des métaux associés aux sédiments.

Il est important de connaître la distribution des polluants dans les phases solubles (eau) et particulée (sédiments) des rivières, distribution qui est fortement conditionnée par la matière organique. Comme l’explique Estilita Ruiz, chercheur du groupe, "au moment où il y a un changement, ce métal contenu dans les sédiments peut passer de la phase particulaire (associée aux sédiments) à la partie soluble (à l’eau), ce qui augmente le risque environnemental - le risque pour les êtres vivants."

Le bassin du fleuve Deba a été sélectionné comme étant l’un des bassins les plus pollués de Gipuzkoa. Elle est affectée par un développement industriel et démographique intense et par la contribution conséquente de grandes quantités d’effluents industriels et municipaux. Un autre facteur pris en compte dans cette étude a été la mobilisation d’un grand nombre de sédiments pendant la construction des infrastructures de transport, car ils étaient susceptibles d’être traînés par des précipitations de grande intensité.

Qu’y a-t-il dans les sédiments de fond, et comment ça change ?

En plus d’analyser les variations des polluants le long du cours de la rivière Deba et de ses affluents (Ego et Oñati) de la tête à l’embouchure en 2011 et 2012, les changements intervenus dans ce bassin au cours de ces deux années - tant en ce qui concerne la gestion des eaux usées qu’en ce qui concerne les travaux réalisés dans l’environnement, ou les crues réalisées pendant cette période - ont conduit le groupe à établir les différences entre les échantillonnages de deux années hydrologiques différentes.

La collecte de sédiments fins le long de la rivière et son analyse en laboratoire ont permis de démontrer que la principale source anthropique de matières organiques et de métaux est les effluents industriels et municipaux non traités ou partiellement traités. Cela se reflète dans la charge organique élevée dans les sédiments du ruisseau Ego, qui recevait jusqu'en 2014 les eaux usées non traitées de la municipalité d’Ermoua. Par ailleurs, le transfert des effluents organiques de la municipalité d’Oñati à la station d’épuration d’Epele en 2012 a eu un effet bénéfique sur la qualité des sédiments, car ils présentent une forte diminution de leur charge organique et, par conséquent, des métaux associés à ces complexes organiques. Cela entraîne une diminution de la disponibilité de ces métaux pour le milieu aquatique et donc une diminution de leur toxicité potentielle pour la vie aquatique.

Outre les eaux usées, une centaine d’entreprises de taille moyenne et importante fournissent des effluents riches en métaux, dont des usines de galvanisation, de métallurgie et de fonderie. Les métaux fournis par ces industries se trouvent dans les fractions qui sont les plus susceptibles d’être libérées dans l’environnement aquatique si les conditions physico-chimiques de la rivière changent. En effet, des conditions de flux turbulents, comme celles générées par les épisodes de crues, pourraient favoriser la mobilité et la libération des métaux associés à ces sédiments. Ces métaux devraient donc être contrôlés au cours de ces épisodes.

Enfin, ils ont conclu que dans le bassin du fleuve Deba il y a une nette augmentation de la concentration de matière organique et de métaux de la tête à l’embouchure, "ce qui démontre la nature relative non contaminée des ruisseaux de tête face à la forte pollution d’origine anthropique dans la partie moyenne et basse de ce fleuve-explique la chercheuse-. Les sédiments fortement contaminés du ruisseau Ego reflètent l’éloignement de ce ruisseau des conditions optimales de qualité qu’un cours d’eau de surface doit présenter. En outre, il a été observé que ce ruisseau a un impact négatif sur la qualité des eaux du fleuve Deba, dans lequel il aboutit."

Renseignements complémentaires

Le groupe de recherche sur l’hydrologie - Environnement (IT598-13) de l’UPV/EHU est un groupe consolidé du Gouvernement basque, dont le principal chercheur est Iñaki Antiguadad (cathédrale d’hydrogéologie). Il s’agit d’un groupe pluridisciplinaire où sont présents des chercheurs de diverses spécialités, comme la biologie, la géologie, la chimie et l’ingénierie chimique et environnementale. Dans le cadre de la recherche, l’étude des métaux dans les sédiments et la matière particulée lors des événements de crues est menée par Estilita Ruiz Romera, avec la collaboration de chercheurs comme Miren Martinez-Santos et de boursiers prédoctoraux du Département d’ingénierie chimique et de l’environnement de l’École technique supérieure d’ingénierie de Bilbao.

Le travail a été réalisé grâce au financement du ministère de la Science et de l’innovation ("Effet des avenues dans le transport de matériaux particules et polluants associés vers les eaux côtières dans les bassins du Pays Basque," CGL2011-26236), et, d’autre part, grâce au financement de la Diputación Foral de Gipuzkoa à plusieurs projets au cours des années 2012-2014: "Quantification du taux de sédiments exportés des bassins du Territoire Historique de GipuZkoa au cours de l’année 2012 et caractérisation des polluants des sédiments des bassins de l’Oria et Deba" et "Quantitification des taux de sédiment exportés des bassins des Territoire Historiques de Gipuskoa. 2013"

Référence bibliographique

M. Martínez-Santos, A. Probstb, J. García-García, E. Ruiz-Romera. ‘Influence of anthropogenic inputs and high-magnitude flood event on metal contamination pattern in surface bottom sediments from the Deba River urban catchment'. Science of the Total Environment (STOTEN) 514, 10-25. 2015.

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UPV/EHU

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