Objectifs de la thèse
E LEMENTS T RACES M ETALLIQUES (ETM) : C OMPORTEMENTS NATURELS ET IMPACTS ANTHROPIQUES
6. Effet de la salinité
La distribution des ETM dans les estuaires est issue du mélange des eaux : d’une part les eaux fluviales, et d’autre part les eaux côtières et océaniques. En l’absence de tout processus biogéochimique, on peut établir une relation linéaire entre la concentration de l’élément et la salinité. Cette relation repose également sur l’absence de puits et de sources de métaux dans l’estuaire, ainsi que sur une composition constante des eaux sur une durée égale au temps de résidence des eaux dans l’estuaire. Les diagrammes (Figure 1-8) représentent les concentrations en métaux dissous en fonction de la salinité; on peut alors caractériser le comportement des métaux le long du gradient de salinité estuarien (Boyle et al., 1974). On appellera «conservatifs» les comportements des métaux quand les concentrations suivent la droite de dilution théorique ; pour des concentrations supérieures ou inférieures à cette droite, les comportements des métaux sont dits «non conservatifs» (Figure 1-8). Des concentrations supérieures à la droite théorique de dilution (DTD) indiquent une addition, alors que des concentrations inférieures à la DTD indiquent une soustraction. L’addition correspond au passage des ETM de la phase particulaire
&+$3,75(
YHUVODSKDVHGLVVRXWHHWLQYHUVHPHQWODVRXVWUDFWLRQFRUUHVSRQGDXSDVVDJHGHODSKDVHGLVVRXWH YHUVODSKDVHSDUWLFXODLUH )LJXUH )LJXUH 'URLWHGHGLOXWLRQWKpRULTXHHWSURFHVVXVG¶DGGLWLRQHWGHVRXVWUDFWLRQSRXUXQpOpPHQWSOXV FRQFHQWUpHQPLOLHXPDULQ $ HWSOXVFRQFHQWUpHQPLOLHXIOXYLDO % PRGLILpG¶DSUqV%R\OHHWDO 5{OHVGHODWXUELGLWpHWGHODPDWLqUHRUJDQLTXH'DQVOHV HVWXDLUHVOD]RQHGHWXUELGLWpPD[LPXPHVW JpQpUDOHPHQWXQH ]RQHGHIRUWH GpJUDGDWLRQGHODPDWLqUHRUJDQLTXH 02 SDUOHVEDFWpULHVGDQVODTXHOOHODFRQVRPPDWLRQHQ R[\JqQHHVWWUqVpOHYpH /D02SUpVHQWHXQHDSWLWXGHSDUWLFXOLqUH SRXUFRPSOH[HUOHV(70 'DYLV :HOOV HW DO 0DVVRQ $LQVL OHV SURFHVVXV GH GpJUDGDWLRQ HW GH IORFXODWLRQGDQVO¶HVWXDLUHDIIHFWHQWTXDOLWDWLYHPHQWOD02 6KRONRYLW]HWDO :HQHWDO $EULO HW DO /HPDLUH HW DO 3RLQW 0DVVRQ HW SHXYHQW GLUHFWHPHQW LQIOXHQFHU OD VSpFLDWLRQ GHV (70 /¶HIIOXHQW G¶HDX[ XVpHV FRQWULEXH SRWHQWLHOOHPHQWDX[DSSRUWVGHPDVVHGH02VRXVODIRUPHGHFDUERQHRUJDQLTXH &2/DQRX[ /D GpJUDGDWLRQ GH OD 02 SHXW DXVVL LQIOXHQFHU ORFDOHPHQW OHV FRQGLWLRQV SK\VLFRFKLPLTXHVFRPPHOHSRWHQWLHOUHGR[RXOHS+HWDLQVLSURYRTXHULQGLUHFWHPHQWGHV PRGLILFDWLRQVHQWUHOHVGLIIpUHQWHVSKDVHVGHV(70
CHAPITRE 1
26
II. ETM étudiés: sources et toxicité
On s’intéressera tout d’abord aux 8 ETM, arsenic (As), cadmium (Cd), chrome (Cr), cuivre (Cu), mercure (Hg), nickel (Ni), plomb (Pb) et zinc (Zn), considérés comme des substances dangereuses par l’arrêté du 30 juin 2005 du Programme National d’Action contre la Pollution des Milieux Aquatiques (NQE 2008/105 /CEE). Mercure, Ni, Cd et Pb sont aussi considérés comme des substances prioritaires de la Directive Cadre sur l’Eau de l’Union Européenne (DCE, 2000/60/CE). Ces éléments présentent chacun une toxicité potentielle et réelle au sein du bassin versant. En plus des huit ETM ci-dessus, ce travail s’intéresse à l’argent (Ag). L’argent est décrit comme un polluant émergent en raison d’usages industriels et domestiques en augmentation (Figure 1-9; Lanceleur et al., 2011a, 2011b).
Figure 1-9: Produits courants contenant du nanoargent (source: Friends of the Earth).
De plus, les études portant sur sa toxicité montrent que Ag peut avoir des conséquences sur un écosystème donné même après que la source de la pollution a été éliminée (Flegal et al., 2007). C’est pour cette raison qu’il est essentiel de l’inclure lors de l’analyse des pollutions métalliques d’origine urbaine. Le Tableau 1-3 présente une compilation des sources naturelles et anthropiques ainsi que les formes les plus communes présentes dans les déchets urbains des 9 ETM étudiés dans ce travail. Ici, le terme «sources naturelles» fait référence à la forme minérale la plus communément rencontrée dans les gites métallifères (qui correspond à des concentrations naturelles suffisamment élevées pour être exploitables). Le terme «sources anthropiques» fait référence aux multiples sources depuis l’extraction des minerais jusqu’aux rejets, issus de l’utilisation par l’homme de nombreux produits finis. La troisième colonne du
CHAPITRE 1
27
Tableau 1-3 liste les formes solubles, libres ou complexées sous lesquelles les ETM sont rejetés dans l’environnement.
Tableau 1-3: Les 9 ETM étudiés, sources naturelles, sources anthropiques et formes communes dans
les déchets industriels urbains (d’après Andriano, 2001; Mandarino et Back, 2004; modifié d’après Sparks, 2005).
Elément Sources naturelles Sources anthropogéniques Formes communes dans les déchets industriels et urbains
Argent
Métal libre (Ag), chlorargyrite (AgCl), acanthite (Ag2S), cuivre, plomb, minerai de zinc
Mines, industrie photographique les nanotechnologies, l’industrie alimentaire et cosmétique, et les applications médicales
Métal Ag, Ag-CN complexes, Ag halogénures, Ag thiosulfates Arsenic Arséniures et arséniates, minerai sufuré (arsenopyrite), arsenolite (As2O3), gaz volcaniques, sources géothermales
Industrie pyrométallurgique, terrils et résidus miniers, fonderie, conservation du bois, combustibles fossiles, fumiers de volaille, pesticides, décharges
As oxydes (oxyanions, formes organo-métalliques, H2AsO3CH3 (acide méthylarsenique), (CH3)2-AsO2H (acide diméthylarsenique) Cadmium Carbonate et minerai sulfuré de zinc, carbonate et minerai sulfuré de cuivre
Mines et fonderies, finissage du métal, plasturgie, microélectronique, fabrication de batteries, décharges et élimination des déchets, engrais phospatés, boues d’épuration, ferrailles
Cd2+ ions, Cd halogénures et oxydes, Cd-CN complexes, Cd(OH)2 boues
Chrome Chromite (FeCr2O4) eskolaite (Cr2O3)
Finissage du métal, plasturgie, usines de traitement du bois, tanneries, industrie pyrométallurgique, décharges, ferrailles
Cr métal, Cr oxydes (oxyanions), Cr3+ complexes avec ligands organiques/inorganiques, Cr hexavalent
Cuivre Métal natif (Cu), chalcocite (Cu2S), chalcopyrite (CuFeS2)
Mines et fonderies, finissage du métal, microélectronique, traitement du bois, décharges et élimination des déchets, industrie pyrométallurgique, lisier de porc, pesticides, ferrailles, drainage, les eaux usées domestiques, les boues d’épuration
Cu métal, Cu oxydes, Cu complexes humiques, alliages, Cu ions
Mercure
Métal natif (Hg), cinabre (HgS), dégazage de l’écorce terrestre et des océans
Mines et fonderies, industrie de l’électrolyse, plasturgie, décharges et élimination des déchets, industrie des pâtes à papier, fongicides
Complexe organo-Hg, Hg halogénures et oxydes, Hg2+, (Hg2)2+, Hg0 Nickel Minéraux ferro-magnésiens, minérais sulfurés ferreux, pentlandite
Industrie du fer et de l’acier, mines et fonderies, finissage du métal, microélectronique, fabrication de batteries
Ni métal, Ni2+ ions, Ni amines, Ni alliages
Plomb Galène (PbS)
Mines et fonderies, industrie du fer et de l’acier, raffineries, industrie de peintures, échappements automobiles, plomberie, fabrication de batteries, boues
d’épuration, décharges et élimination des déchets, pesticides, ferrailles
Pb métal, Pb oxydes et carbonates, Pb-métal-oxyanion complexes
Zinc Sphalérite (ZnS), willemite (Zn2SiO4), smithsonite (ZnCO3)
Mines et fonderies, finissage du métal, textiles, microélectronique, décharges et des déchets, industrie pyrométallurgique, boues d’épuration, pesticides, ferrailles, la corrosion des toitures et des canalisations d’eau, et de l’usure des pneus (Gromaic-Metz, 2000).
Zn métal, Zn2+ ions, Zn oxydes et carbonates, alliages
CHAPITRE 1
28
Les effets toxiques à long terme d’une ingestion excessive ou d’une déficience en micronutriments essentiels ou en métaux non-essentiels potentiellement toxiques peuvent être chroniques ou aigus; ils peuvent être mutagènes (mutation génétique), cancérogènes, tératogènes (anomalies du développement) et affectent le métabolisme ainsi que les processus d’élimination. Le Tableau 1-4 montre le caractère essentiel et/ou toxique réel ou potentiel des ETM.
Tableau 1-4: Les 9 ETM étudiés, leur rôle métabolique, toxicités réelles ou potentielles (d’après Siegal, 2002; modifié d’après Fergusson, 1990 et Merian, 1991).
Argent
Non-essentiel . Non-Toxique pour les hommes. Toxique pour les organismes aquatiques, L’argent fait aussi courir un risque subléthal sur la reproduction des organismes
aquatiques. Arsenic Essentiel. Toxique Cadmium Non-essentiel. Toxique. Chrome
Essentiel. Essentiel à faibles concentrations mais toxique à niveaux élevés. CrVI est extrêmement soluble, toxique et concérogène. CrIII est modérément soluble et relativement non-toxique.
Cuivre Essentiel. Nutriment essentiel mais toxique en excès. Mercure Non-essentiel. Toxique. L’intoxication provoque la neuropathie à long terme. Extrêmement bio-accumulable. Nickel Essentiel pour les plantes, potentiellement pour les animaux et les humains. Potentiellement toxique. Plomb Non-essentiel et toxique.
Zinc Elément trace essentiel pour la croissance, le développement et la reproduction.
1. L’argent (Ag)
L’argent est un polluant émergent utilisé dans de nombreuses applications : nanoparticules, applications industrielles ou médicales. Dans les années 1980, l’industrie photographique était responsable de la majorité de la consommation de Ag via la fabrication de pellicules et de produits destinés à la radiographie (Eisler, 1996; Tableau 1-3).Plus récemment, de nouvelles applications, telles que les nanotechnologies, l’industrie alimentaire et cosmétique, et les applications médicales participent à l’augmentation de la consommation de Ag. (Rai et al., 2008; The Pew Charitable Trusts, 2011; Tableau 1-3). Il est de ce fait considéré comme un indicateur de pollution urbaine. L’état actuel des connaissances sur Ag restent limité, notamment en ce qui concerne sa présence émergeante et ses effets possibles sur l’environnement de Ag en provenance de ces applications nouvelles (Lanceleur et al., 2011b).
CHAPITRE 1
29
Les formes solubles en eau douce sous forme de nitrate d’argent (AgNO3) et l’ion d’argent libre (Ag+) sont extrêmement toxiques pour les organismes aquatiques (Bryan and Langston, 1992; Lanceleur et al., 2012). En eau salée, Ag est stabilisé en phase dissoute sous forme chlorurée (AgCl20, AgCl+,...).
2. L’arsenic (As)
L’arsenic est l’élément présentant des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux, c’est un métalloïde (Figure 1-1). Par simplification, As est référencé sous le sigle ETM dans cette étude. La source majeure de As dans les environnements aquatiques dérive majoritairement du lessivage des roches et des sédiments. (Robertson, 1989; Tableau 1-3). La présence naturelle de As dépend donc de la géologie locale, de l’hydrologie ainsi que des caractéristiques géochimiques du bassin versant (Jain et Ali, 2000). La mobilité et la disponibilité de As sont complexes, dépendant fortement des conditions d’oxydoréduction. L’intoxication à As est mondialement connue (Nagy et Korom, 1983). Une exposition à As peut provenir de la contamination des eaux souterraines ou par le biais de l’activité industrielle. La forme la plus commune d’intoxication provient de l’ingestion d’aliments ou de boissons contaminées. As inorganique est cent fois plus toxique que la forme organique (Smith et al., 1992). As trivalent (As (III)) est considéré comme étant plus toxique que As (V) par l’Académie Nationale des Sciences américaine (1977). La réponse toxique à l’intoxication inclue perte d’appétit, crampes, vomissements et déshydratation. Une exposition chronique engendre des symptômes variés, comme l’eczéma, la chute des cheveux et des ongles, une affection de la peau sur les mains et les pieds (hyperkératoses), ainsi que des cancers des poumons, de la peau, des reins et du foie. (Holmquist, 1951; Done et Peart, 1971; USEPA, 1971).
3. Le cadmium (Cd)
Le cadmium n’a aucune fonction métabolique pour le corps humain (Tableau 1-4). Bien que Cd soit un ETM non-essentiel, des études récentes montrent que certains phytoplanctons ont une anhydrase carbonique qui dépend de Cd (Cullen et al., 2003; Lane et al., 2005). Il est, dans la plupart des cas, très toxique sous toutes ses formes et peut provoquer des atteintes rénales, pulmonaires et osseuses lors d’une exposition chronique, et serait aussi un facteur de stérilité (Lee et White, 1980; Hallenbeck, 1984; Nishijo et al., 1995). Le cadmium se concentre dans les reins, le foie ainsi que d’autres organes; il est considéré comme étant plus toxique
CHAPITRE 1
30
encore que le Pb ou Hg. Il est toxique à partir de niveaux dix fois inférieurs à ceux de Pb, Hg, de Al ou de Ni.
4. Le chrome (Cr)
Pour le métabolisme de l’insuline, Cr (CrIII) est un nutriment essentiel pour l’être humain et les animaux (Tableau 1-4). Sa toxicité dépend de son état d’oxydation (Katz and Salem, 1993). En général, Cr(III) est largement moins toxique que Cr(VI). Il a été montré que Cr(VI) présente un certain nombre d’effets indésirables qui vont de simples démangeaisons au cancer (Costa, 1997). Le chrome rend les poisons plus vulnérables aux infections; à concentration élevée, Cr peut avoir un effet néfaste et/ou s’accumuler dans divers tissus chez les poissons et des invertébrés (Khangarot et Tripathi, 1990). En général, les invertébrés tels que les vers polychètes, les insectes et les crustacés sont plus sensibles aux effets toxiques du chrome que les vertébrés. Pratiquement tout le chrome hexavalent dans l’environnement provient des activités anthropiques.
5. Le cuivre (Cu)
Le cuivre a trois états d’oxydation: métal solide (Cu (0)), cuivre monovalent (Cu (I)), et ion cuprique (Cu (II)). Le cuivre ne devient toxique pour l’homme qu’à des concentrations élevées (Tableau 1-4); certaines recherches semblent indiquer qu’il n’est assimilable par les organismes vivants que sous forme soluble (Stiff, 1971; Hodson et al., 1979). Il est considéré comme relativement non-toxique pour les mammifères (Flemming and Trevors, 1989) ; en revanche, il est extrêmement toxique pour le biota aquatique. La limite de tolérance pour les mammifères est jusqu’à cent fois supérieures à celles des poisons et des crustacés (Förstner et Wittman, 1979).
6. Le mercure (Hg)
Le mercure est le seul métal à l’état liquide aux conditions standard de température et de pression. Il se volatilise rapidement. La plupart des composés de Hg (I) ne sont pas solubles dans l’eau. Toutefois, les chlorures de Hg (I) sont les composés de Hg (I) les plus communs et les plus solubles. Les composés de Hg (II) sont des agents d’oxydation forts et sont très corrosifs. Ils sont rouge, jaune ou sans couleur. Les oxydes de Hg (II) et les chlorures de Hg (II) sont les composés de Hg (II) les plus fréquents en laboratoire. Tous ces composés ont en commun d’être toxiques (Fitzgerald, 1998). Les composés solubles sont plus toxiques que les
CHAPITRE 1
31
autres (Cossa et al., 1990). Il est toxique pour les organismes aquatiques à de très faibles concentrations (pg.L-1 ou ng.L-1), plus particulièrement sous sa forme méthylée, la plus bioaccumulable (Cossa et al., 1990, 1996 ). Les expositions à Hg à haut degré peuvent affecter le cerveau, le cœur, les reins, les poumons et le système immunitaire. Les poissons et oiseaux sont les êtres vivants les plus exposés au mercure dans les écosystèmes aquatiques. De la même manière, les prédateurs qui notamment mangent du poisson sont particulièrement exposés. Lorsque les degrés d’exposition sont élevés, les effets de Hg incluent une réduction de la reproduction, un ralentissement de la croissance et du développement, des conduites anormales et enfin, la mort.
7. Le nickel (Ni)
Le nickel n’est pas considéré comme un élément essentiel pour les êtres humains, mais certaines études semblent montrer qu’il joue un rôle prépondérant dans l’hématopoïèse avec la vitamine B12 – bien que de très faibles doses soient nécessaires (Guttormsen et al., 1996; Stangl et al, 2000). Le nickel peut être absorbé par ingestion, contact cutané et inhalation. De très faibles doses sont suffisantes pour créer des troubles digestifs et des dermatites par contact. Une exposition chronique peut provoquer des cancers de l’estomac ou des poumons (Lewtas, 2007). La biodisponibilité de Ni pour les organismes et les processus biochimiques afférents dépend fortement de sa forme chimique et physique.
8. Le plomb (Pb)
Du fait de son utilisation ancienne, depuis l’Antiquité, les sources de contamination au Pb sont nombreuses. Le plomb ne possède pas de fonctions biologiques mais son utilisation est cependant largement répandue, malgré sa grande toxicité pour l’homme (Tableau 1-4). Le plomb est un métal qui affecte toute les fonctions métaboliques du corps humain. Certains de ses effets les plus sérieux touchent ainsi les systèmes hématopoïétique, nerveux et reproductif, ainsi que l’appareil urinaire (Langrigan et al., 1990). L’intoxication au Pb provient généralement d’une ingestion orale et de l’absorption de Pb par la paroi intestinale. Le plomb peut aussi être transmis au cours d’une grossesse par la mère à l’embryon ou au fœtus, pouvant provoquer un avortement prématuré, la mort du fœtus ou des retards psychomoteurs et des affections tératogènes chez l’enfant (Graziano et al., 1990).
CHAPITRE 1
32
9. Le zinc (Zn)
Le zinc est l’un des métaux traces les plus essentiels à la nutrition humaine (Tableau 1-4). Il joue un rôle important dans le système immunitaire, le système reproductif et de nombreux autres processus physiologiques, dont le système de défense par antioxydants (Salgueiro et al., 2000). Chez l’homme, le déficit de Zn est devenu un problème mondial, en particulier dans les pays en voie de développement (Prasad, 1991). Toutefois, de fortes teneurs en Zn dans les organismes inhibentle fonctionnement des métalloprotéines.
&+$3,75(
,,, (70GDQVOHVHDX[XVpHVXUEDLQHV
/HVVRXUFHVGHSROOXWLRQ 2QSHXWVpSDUHUOHVVRXUFHVGHSROOXWLRQGHV(70GDQVOHVHDX[XVpHVXUEDLQHVHQWURLV JURXSHVOHV VRXUFHV GRPHVWLTXHV SDU H[ IqFHV XULQH HDX GX URELQHW SURGXLWV DOLPHQWDLUHV SURGXLWVGHVRLQVGpWHUJHQWV
OHVVRXUFHVLQGXVWULHOOHVHWFRPPHUFLDOHV SDUH[LQGXVWULHPpWDOOXUJLTXHPDQXIDFWXUHV SDSqWHULHVHQWUHSULVHVGHQHWWR\DJHK{SLWDX[ODERUDWRLUHV
OHV UXLVVHOOHPHQWV XUEDLQV SDU H[ URXWHV EkWLPHQWV WRLWV VROV HW GpS{WV DWPRVSKpULTXHV /D)LJXUHPRQWUHOHVDSSRUWVVRUWLHVHWYRLHVGHSpQpWUDWLRQGHVPpWDX[G¶RULJLQHV DQWKURSLTXHVHWQDWXUHOOHVGDQVXQV\VWqPHXUEDLQ )LJXUH $SSRUWVVRUWLHVHWYRLHVGHSpQpWUDWLRQGHV(70GDQVXQV\VWqPHXUEDLQ G¶DSUqV /HVWHU
&+$3,75(
,OHVWLPSRUWDQWGHFRPSUHQGUHTXHELHQTXHO¶RULJLQHGHVPpWDX[FRQWHQXVGDQVOHVHDX[ XVpHV VRLW HQ JpQpUDO VpSDUpH HQ WURLV JURXSHV GRPHVWLTXH LQGXVWULHOOH UXLVVHOOHPHQW OHV V\VWqPHV GH FROOHFWH GHV HDX[ XVpHV VXELVVHQW pJDOHPHQW GHV pPLVVLRQV SROOXDQWHV G¶RULJLQH LOOLFLWH'HFHIDLWLOHVWIUpTXHQWTXHOHVPpWDX[DLHQWXQHRULJLQHDOpDWRLUHQRQUpSHUWRULpH 3RXUOH&U1LHW=QSUpVHQWVGDQVOHVHDX[XVpHVGHGLYHUVHVRULJLQHVHQ)UDQFH 7DEOHDX $'(0( OH SRXUFHQWDJH HQ SURYHQDQFH G¶XQH VRXUFH QRQLGHQWLILpH SHXW UHSUpVHQWHU SOXVTXHODVRPPHGHO¶HQVHPEOHGHVDXWUHVVRXUFHV/RUVTXHO¶RQFRPSDUHOHVSRXUFHQWDJHVGH PpWDX[ GDQV OHV HDX[ XVpHV SRXU OHV VRXUFHV LGHQWLILpHV &X HW =Q VRQW IUpTXHQWV GDQV OHV pPLVVLRQVGRPHVWLTXHV &G &UHW+JVRQWSOXVIUpTXHQWVGDQVOHVpPLVVLRQVFRPPHUFLDOHV 3EGDQVOHVUXLVVHOOHPHQWVXUEDLQV 7DEOHDX $'(0( 7DEOHDX 3RXUFHQWDJHGHV(70SRWHQWLHOOHPHQWWR[LTXHVGDQVOHVHDX[XVpHVGHVRXUFHVGLYHUVHV HQ)UDQFH $'(0(
/¶RULJLQH VSpFLILTXH GHV (70 SURYHQDQW GH O¶XQ GHV WURLV JURXSHV UpSHUWRULpV GRPHVWLTXHFRPPHUFLDOUXLVVHOOHPHQW HVWGLIILFLOHPHQWWUDoDEOHSRXUGHPXOWLSOHVUDLVRQV $LQVLO¶RULJLQHGHV(70HQSURYHQDQFHGHVHDX[XVpHVGRPHVWLTXHVGpSHQGVDQV\rWUHOLPLWpH GHVIDFWHXUVVXLYDQWV ¾ODFRQVRPPDWLRQG¶HDXGDQVOHIR\HU ¾O¶LQIUDVWUXFWXUHGHVV\VWqPHVGHSORPEHULHHWGHFKDXIIDJH ¾OHVSURGXLWVXWLOLVpVGDQVOHIR\HU ¾OHV\VWqPHGHUHF\FODJHGHVHDX[
&+$3,75(
/H7DEOHDXSUpVHQWHXQUpFDSLWXODWLIGHVGLIIpUHQWHVVRXUFHVGRPHVWLTXHVG¶(70GDQVOHV HDX[XVpHV 7DEOHDX 6RXUFHVGRPHVWLTXHVG¶(70SRWHQWLHOOHPHQWWR[LTXHVGDQVOHVHDX[XVpHVHXURSpHQQHV G¶DSUqV(&5HW/HVWHU PRGLILpG¶DSUqV:5F (QFHTXLFRQFHUQHOHVHDX[FRPPHUFLDOHVOHVSULQFLSDOHVVRXUFHVG¶(70GpSHQGHQWVDQV\ rWUHOLPLWpHVGHVIDFWHXUVVXLYDQWV ¾ODWDLOOHOHW\SHHWO¶LQWHQVLWpGHO¶DFWLYLWpFRPPHUFLDOH ¾O¶LQIUDVWUXFWXUHGHSORPEHULHHWGHFKDXIIDJH ¾OHV\VWqPHGHUHF\FODJHGHVHDX[ ¾OHVUHMHWVDFFLGHQWHOV ¾OHVPpWKRGHVG¶HQWUHWLHQ ¾OHW\SHGHSURGXLWVXWLOLVpVHWUHMHWpV'¶XQH PDQLqUH JpQpUDOH OHV GRQQpHV FRQFHUQDQW OHV (70 G¶RULJLQH FRPPHUFLDOH HW SURYHQDQW GHV pWDEOLVVHPHQWV GH VDQWp VRQW OLPLWpHV &HSHQGDQW HQ $QMRX 5HFKHUFKH 9LROD :DWHU D FODVVp OHV VRXUFHV FRPPHUFLDOHV GHV SROOXDQWV SUpVHQWV GDQV OHV HDX[
&+$3,75(
XVpHVHQ\LQFOXDQWOHV(70$LQVLGDQVODUpJLRQGH/RXYLHUV GpSDUWHPHQWGHO¶(XUHHQ+DXWH 1RUPDQGLH pWDEOLVVHPHQWV FRPPHUFLDX[ HW LQVWLWXWLRQV XUEDLQHV pWDLHQW GHV VRXUFHV SRWHQWLHOOHVGH&G GH&U GH&X GH1L GH+J GH3E GH=Q'H WHOOHVpWXGHVGHFDVSHUPHWWHQWGHPLHX[FRPSUHQGUHTXHOOHVPHVXUHVGRLYHQWrWUHSULVHVSRXU GLPLQXHUOHVVRXUFHVFRPPHUFLDOHVG¶(70GDQVOHVV\VWqPHVXUEDLQV
/H 7DEOHDX SUpVHQWH XQH HVWLPDWLRQ GHV FRQFHQWUDWLRQV GH PpWDX[ GH VRXUFHV FRPPHUFLDOHVGLYHUVHVGDQVSOXVLHXUVSD\VHXURSpHQV (&5 ,OHVWGLIILFLOHGHFRPSDUHU OHV GLIIpUHQFHV HQ FRQFHQWUDWLRQV GHV (70 G¶XQ SD\V j O¶DXWUH HQ UDLVRQ GHV pFDUWV GH SRSXODWLRQVDLQVLTXHGHVGLVSDULWpVHQWHUPHVLQGXVWULHOVHWpFRQRPLTXHV$WLWUHG¶H[HPSOH RQ VDLW TXH OD *UqFH j G¶LPSRUWDQWHV DFWLYLWpV OLpHV j OD WDQQHULH FH TXL H[SOLTXH GHV FRQFHQWUDWLRQVGH&USDUWLFXOLqUHPHQWLPSRUWDQWHV
7DEOHDX 6RXUFHVFRPPHUFLDOHVG¶(70SRWHQWLHOOHPHQWWR[LTXHVGDQVOHVHDX[XVpHVGHGLIIpUHQWV
SD\VHXURSpHQV PRGLILpG¶DSUqV(&5
CHAPITRE 1
37
Enfin, l’origine des ETM en provenance du ruissellement urbain dépend, sans y être limitée, des facteurs suivants:
la pollution des routes et des véhicules automobiles la dégradation des matériaux de toitures
la construction et les activités humaines les ordures
la végétation l’érosion des sols
les dépôts atmosphériques
Au nombre des difficultés qui existent à comparer les origines des ETM contenus dans les précipitations urbaines, on trouve : des différences dans les caractéristiques de captage, dans les méthodes d’échantillonnage, dans la période considérée, ainsi que d’autres variations en fonction du site étudié. Garnaud et al. (1999) ont tenté une étude comparative des sources principales des pollutions par ETM dans les précipitations d’un bassin urbain (Figure 1-11).