Devenir des polluants métalliques associés aux sédiments contaminés dans un cours d'eau en relation avec la dynamique sédimentaire

par Mathilde Zebracki

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Philippe Bonté.


  • Résumé

    Dans les régions industrialisées les sédiments constituent souvent un réservoir important de contaminants qui peut devenir source de contamination sous certaines conditions. Le devenir de ces polluants dépend des processus chimiques et physiques se déroulant dans les sédiments et à l’interface eau-sédiment. La thèse a porté sur la caractérisation des processus sédimentaires sur des échelles de temps différentes et des modes de transfert des contaminants métalliques à l’interface eau-sédiment. Le site d’étude est compris dans un bief de la Scarpe (Nord, France). Les sédiments présentent des teneurs élevées en Zn-Pb-Cu-Cd. L’utilisation du 137Cs et du 210Pb a permis d’estimer la vitesse de sédimentation sur une échelle pluri-décennale (1-3 cm/an) et d’établir une chronologie de la pollution, largement associée aux activités humaines passées. Cependant, le refoulement actuel des eaux de ruissellement par une station de relevage contribue à dégrader encore le milieu. L’étude de la dynamique sédimentaire à l’échelle du mois a été mise en œuvre à partir d’un suivi de terrain et repose sur une utilisation originale du 7Be. On montre que les sédiments sont soumis à une alternance de périodes de dépôt/d’érosion, liée en partie aux facteurs hydrologiques et climatiques, et que la moitié des polluants métalliques récemment déposés peut repasser dans l’eau sous forme particulaire. Dans les sédiments, la dégradation de la matière organique se met rapidement en place (quelques cm) : consommation de l’oxygène (utilisation de microélectrodes) et remobilisation du Fe-Mn (utilisation de DET) ; la diffusion du Zn-Pb-Cd-Cu à travers l’interface eau-sédiment n’est que ponctuellement

  • Titre traduit

    The fate of the metallic pollutants associated to the contaminated sediments in a river in relation with the sedimentary dynamics


  • Résumé

    In industrialised areas, the sediments often constitute a sink for many pollutants but may act as a source of contamination under particular conditions. The fate of the contaminants associated to the sediments depends on the chemical (e. G. Adsorption) and physical processes (deposition/erosion) occurring in the sediments and at the water-sediment interface. The thesis interested in the characterisation of sedimentary processes at different time scales and in the transfer of metallic contaminants at water-sediment interface. The study area is situated in a reach of the Scarpe River (North of France). The sediments display high concentrations of Zn-Pb-Cu-Cd. The use of 137Cs and 210Pb permitted to evaluate the sedimentation rate (1-3 cm/y) and a chronology of the pollution, largely associated to past human activities. However, currently the discharge of runoff waters into the river contributes to decrease the quality of the aquatic media. The study of the sedimentary dynamics at a shorter time scale (i. E. Monthly) was performed thanks to a sediments survey and is based on the original use of the 7Be. Our data show that the sediments are submitted to a variation of sediment deposition and erosion periods, partly due to hydrologic and climatic factors, and that the half of particles associated metallic pollutants recently deposited at sediments surface may return to the water column. The diagenetic reactions of organic matter degradation occur rapidly in the sediments (few cm) : oxygen consumption (use of microelectrodes) and Fe-Mn remobilisation (use of DET). The diffusion of Zn-Pb-Cd-Cu through the water-sediment interface could be observed only punctually

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  • Détails : 1 vol. (291 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 223-236

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  • Cote : 0g ORSAY(2008)332

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