Vulnérabilité des ressources en eau souterraine : origines de la salinité en domaine karstique côtier et de la contamination après-mine en métaux lourds. Approche par multitracage géochimique

Groundwater resources vulnerability : origins of salinity in coastal karst groundwater, contamination by heavy metals in post closure mine : multiple tracers, geochemical approach

• Auteur / Autrice : Mahmoud Khaska
• Direction : Joël Lancelot, Corinne Le Gal La Salle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l’environnement
• Date : Soutenance le 03/12/2013
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Luc Aquilina
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joël Lancelot, Corinne Le Gal La Salle, Christelle Marlin, Yves Travi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christelle Marlin, Yves Travi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eau -- Teneur en arsenic

Eau salée -- Empiètement

Évaporites

Aquifères

Salinisation

Brome

Bore

Rubidium

Césium

Lithium

Géochimie isotopique

Eau -- Chimie

Eaux souterraines

Mots clés libres

Ressources en eau

Hydrogéochimie isotopique

87Sr / 86Sr

D18O

D2H

36Cl

Li

Cs

Rb

B

Br

Salinisation

Aquifère karstique côtier

Influence des évaporites

Intrusion marine

Paléo intrusion

Mélange

Après-mine

Pollution en arsenic

Water Resources

Isotopic hydrogeochemistry

87SR / 86Sr

D18O

D2H

36Cl

Li

Cs

Rb

B

Salinization

Karstic aquifer coastal

Influence of Evaporite formation at depths in excess

Marine intrusion

Paleo intrusion

Mixture

After-mine

Résumé

La premier thématique a pour objectifs :1) de tracer l’origine de la salinité des eaux des aquifères karstiques en milieu côtier méditerranéen,2) de quantifier les proportions de mélange entre les eaux salées et les eaux karstiques,3) de discriminer les traceurs géochimiques pour identifier et modéliser les processus de salinisation d’aquifères karstiques côtiers. La seconde thématique a pour objectifs:1) d’établir les [As] d’origine naturelle des eaux de surface et des eaux souterraines, 2) de quantifier le niveau de contamination en arsenic de ces eaux et sa variabilité spatio-temporelle 3) de tracer l’origine naturelle ou anthropique de la pollution en As à l’aide d’outils isotopiques adaptés. les origines de la salinité identifié inclue i) des venues d’eaux profondes salées ii) des venues profondes d’eau salées remontant vers la surface par une faille majeure normale. Le 36Cl/Cl a permis d’identifier l’origine profonde des eaux salées et une recharge d’eau météorique infiltrée lors de la période des essais thermonucléaires. La modélisation PHREEQC permet de différentier le mélange avec une eau profonde salée de celui avec une eau de mer actuelle. Le 87Sr/86Sr montre un comportement conservatif pour tracer l’origine des eaux salées dans les aquifères karstiques. Les traceurs Cs, Rb, Li et B permettent de différentier les trois origines identifiées de la salinité. Les données acquises sur la contamination en As soulignent une augmentation nette et pérenne des [As] à partir des anciens sites de traitement minier réhabilités. Les rapports 87Sr/86Sr et δ18O et δ2H se révèlent dans ce cas un traceur très discriminant de l’origine naturelle ou anthropique de l’arsenic.

The first theme has for objectives: 1) to trace the origin of the salinity of the waters of the karst aquifers in coastal environment mediterraneen,2) to quantify the mixing proportions between salt waters and the waters karstiques,3) to discriminate the geochemical tracers to identify and model the process of salinization of aquifers coastal karst. The second theme has for objectives:1) to establish the [hast] of natural origin of surface waters and groundwater, 2) to quantify the level of contamination by arsenic in these waters and its spatial and temporal variability 3) to trace the natural or anthropogenic origin of pollution in hast to the aid of isotopic tools adapted. the origins of the salinity identified include i) of came from deep waters salted ii) of come deep water salted dating back toward the surface by a major flaw normal. The 36Cl/Cl has allowed us to identify the origin of deep saline waters and a recharge of meteoric water infiltrated during the period of thermonuclear tests. The PHREEQC modeling used to differentiate between the mixture with a deep water of salt that one with a sea water current. The 87SR/ 86Sr shows a conservative behavior for tracing the origin of saline waters in karst aquifers. The plotters Cs, Rb, Li and B allows to differentiate the three origins identified of salinity. The data acquired on the contamination in hast underline a net increase and perennial of [hast] from the ancient sites of mining processing rehabilitated. The reports 87SR/ 86Sr and δ18O and δ2H will reveal in this case a chartplotter very discriminant of natural or anthropogenic origin of arsenic.