Comparaison des flux atmosphériques sec et humide de métaux

En se basant sur les flux atmosphériques de dépôts sec et humide obtenus dans le chapitre 3, nous nous sommes intéressés ici à la répartition de chacun de ces modes de dépôt et en partant de l’hypothèse que le dépôt total est égal à la somme des dépôts humide et sec nous avons observé quelle était l’évolution mensuelle de la contribution du dépôt sec au dépôt atmosphérique total.

La contribution mensuelle de chaque mode de dépôt est présentée sur la figure 4.1. 159

- Au mois de septembre 2010 (cf. figure 4.1a) la contribution du dépôt sec, tous éléments confondus, est d’environ 46%. Il est à noter que certains éléments ayant des teneurs très faibles n’ont pas pu être quantifiés dans les retombées humides (V, As, Cd) ce qui engendre une contribution à 100% des retombées sèches. Pour les autres éléments, la contribution sèche est de (Cu : 42% ; Pb : 70 % ; Cr : 29% ; Zn : 22%).

- Au mois d’octobre 2010 (cf. figure 4.1b) les retombées humides ont été beaucoup plus importantes puisqu’en moyenne pour l’ensemble des éléments, elles ont contribué à 87% aux retombées totales. Cependant 3, éléments se sont retrouvés majoritairement dans la fraction sèche du dépôt, c’est le cas de l’arsenic et du cadmium (100%) et du plomb (34%). Pour les autres, la contribution sèche est bien moindre (Zn : 7% ; Cu : 17% ; Ni : 3% ; Cr : 3% ; V : 14%).

- Au mois de décembre 2010 (cf. figure 4.1d) la contribution du dépôt sec est plus importante (22 %), les éléments les plus présents dans le dépôt sec sont le plomb (50 %) le cadmium et l’arsenic (40 %), le vanadium (26 %) et le chrome (23 %). En revanche, comme pour le mois précédent les éléments tels que le zinc , le nickel et le cuivre ne contribuent qu’à 9, 9, et 15 % respectivement au dépôt total.

- La contribution du flux de dépôt sec au dépôt total au mois de janvier (cf. figure 4.1e) reste du même ordre de grandeur, soit 19 %. On retrouve les éléments tels que le cadmium et l’arsenic présents uniquement dans le dépôt sec, pour le plomb la fraction sèche contribue à hauteur de 100 % au dépôt total. Contrairement au mois de décembre, le flux sec de cuivre contribue de manière plus significative (26 %), le zinc et le vanadium gardent la même tendance que précédemment et enfin le chrome se répartit entre les deux modes de dépôt (18 %).

- Au mois de février 2011 (cf. figure 4.1f) la contribution du flux sec au dépôt total est moindre qu’en décembre et février (15%) tout en restant du même ordre de grandeur. Globalement pour l’ensemble des ETM la contribution du dépôt sec est la même, cependant le cuivre contribue beaucoup moins qu’en janvier (13 %). La même tendance est observée au mois de mars 2011 (cf. figure 4.1g).

- Le mois d’avril est quant à lui beaucoup plus sec avec un cumul de pluie de seulement 3 mm, en effet si l’on considère tous les ETM la contribution du dépôt sec au dépôt total atmosphérique est de 63 %. Individuellement, les composés présentent des pourcentages dans la fraction sèche allant de 47 % pour le zinc jusqu’à 100 % pour l’arsenic et le cadmium, avec le cuivre (57 %), le nickel (53 %), le chrome (74 %), le plomb (75 %) et enfin le vanadium (70 %).

- La tendance du printemps 2011 à une forte contribution du dépôt sec se confirme en mai 2011 (cf. figure 4.1i) mais reste beaucoup plus faible qu’au mois d’avril 2011 avec 45 % du dépôt total. À partir de ce mois, le chrome n’a été détecté que dans les dépôts humides ce qui implique une contribution sèche de 0 % au dépôt total. En revanche pour le reste des ETM les flux de dépôt sec contribuent majoritairement au dépôt total : Ni 28 %, Zn 29 %, V 63 %, Cu 69 %, Pb 79 %, Cd et As 100 %.

- Le dépôt sec est beaucoup plus faible au mois de juin (cf. figure 4.1j) puisqu’il ne représente que 15 % du dépôt total pour l’ensemble des éléments. L’apport des flux secs de zinc retrouve des valeurs d’avant le printemps exceptionnellement sec (6 %) et il en va de même pour les autres éléments (Cu : 19 % ; Ni : 13 % ; Pb : 26 % ; V : 28 % ; As : 24 % ; Cd : 100 %). On retrouve au mois de juillet les mêmes contributions mis à part pour l’arsenic qui contribue à 100 % au dépôt total (cf. figure 4.1k).

de 25 % au dépôt total atmosphérique. Les contributions des flux de dépôt sec sont légè-rement plus élevées que le mois précédent (Cu : 34 % ; Ni : 22 % ; Pb 46 % ; V : 42%), sauf pour le zinc qui reste du même ordre de grandeur (7 %). Quant à l’arsenic et au cadmium, ils sont uniquement présents dans le dépôt sec, ces derniers n’ayant pas été détectés dans les précipitations.

(a) Flux atmosphériques septembre (b) Flux atmosphériques octobre (c) Flux atmosphériques novembre

(d) Flux atmosphériques décembre (e) Flux atmosphériques janvier (f) Flux atmosphériques février

(g) Flux atmosphériques mars (h) Flux atmosphériques avril (i) Flux atmosphériques mai

(j) Flux atmosphériques juin (k) Flux atmosphériques juillet (l) Flux atmosphériques août

Figure 4.1: Comparaison des flux mensuels sec et humide : en gris le dépôt sec ; en noir le dépôt humide

La répartition des flux secs et humides a beaucoup varié tout au long de l’année avec un maximum pour la fraction sèche aux mois d’avril et mai. Nous voyons que pour certains mois, quelques éléments (V, As, Cd, Cr) sont présents soit uniquement dans la fraction sèche soit dans la fraction humide. Cela s’explique par les faibles concentrations de ces éléments, nous avons donc par la suite observé l’évolution mensuelle de la répartition des ETM qui étaient présents à des teneurs plus élevées à la fois dans les dépôts humides et sec, à savoir le zinc, le cuivre, le nickel et le plomb (cf. figure 4.2).

Figure 4.2: Évolution mensuelle de la contribution moyenne du dépôt sec au dépôt total de 4 ETM (Zn, Cu, Ni, Pb)

La figure 4.2 nous montre bien qu’à la fin de l’année 2010, la pluviométrie n’influence pas de manière significative la contribution du dépôt sec des ETM au dépôt total, en effet malgré une pluviométrie importante au mois de novembre (168 mm), la contribution du dépôt sec reste du même ordre de grandeur ( 37 %) qu’au mois d’octobre où la pluviométrie était moindre (84 mm). En revanche, au printemps 2011 la part du dépôt sec au dépôt total est beaucoup plus importante, respectivement 84 et 77 % pour les mois d’avril et mai.

Les données de la littérature concernant la part de dépôt sec atmosphérique (cf. tableau 4.1), montrent que celle ci varie fortement d’une étude à l’autre. Cette variation intersite s’explique par la nature des sources, les conditions météorologiques et les caractéristiques physiques des

composés piégés sur les particules (Galloway et al.,1982) dansAzimi et al. (2005), mais

égale-ment par le type d’instruégale-mentation mis en place pour la mesure du dépôt sec, puisqu’en général la mesure du dépôt humide est généralement la même.

Tableau 4.1: Part de dépôt sec atmosphérique des ETM comparée à la littérature

Cette étude Paris1 Los Angeles2 Créteil3

Zn 10% 79% 90% 76% Cu 21% 78,5% 94% 81% Ni 9% _ 97% 74% Cr 9% _ 96% 78% Pb 40% 81% 99% 79% 1(Garnaud et al.,2001) 2(Sabin et al.,2005) 3(Azimi et al.,2005)

En effet, dans l’étude de Garnaud et al.(2001) le dépôt sec est récupéré dans un film d’eau

Milli-Q, Sabin et al. (2005) quant à eux utilisent des coupelles en PVC avec un film graisseux

une différence entre le dépôt total et le dépôt humide atmosphérique. Le type de mesure comme nous l’avons vu dans le chapitre 3 pour la mesure du dépôt sec est très important, puisque le dépôt sec dépendra fortement de la nature des surfaces. Dans les autres études, un seul type de surface de dépôt est donc considéré ce qui peut induire une surestimation du dépôt sec.