a. Contexte
Dans le cadre d'une collaboration scientifique entre les laboratoires maitrisant la technique d’échantillonnage passif, un exercice d'inter comparaison sur les échantillonneurs passifs a été organisé au courant de l’année 2010 par les institutions publiques françaises appartenant au laboratoire de référence français pour la surveillance de l'eau, AQUAREF. Cet exercice d’inter comparaison avait pour objectif d’évaluer le potentiel et l’efficacité des échantillonneurs passifs pour la surveillance, dans le cadre de la DCE, de polluants prioritaires dans les eaux de surface et des zones côtières.
L’échantillonnage passif étant pour l’instant peu utilisé en France par les laboratoires effectuant des analyses de routine, cet exercice a fait appel, à des laboratoires de recherche français et étrangers spécialisés dans la technique d’échantillonnage passif.
Les laboratoires impliqués dans cet exercice d’inter comparaison sont : le BRGM (bureau de recherches géologiques et minières), l'EMA (Ecole des mines d'Alès) mais aussi le Cemagref (Centre d'étude du machinisme agricole et du génie rural des eaux et forêts, Bordeaux, Lyon et Paris), l'IFREMER (Institut Français de recherche pour l'exploitation de la mer, Nantes, Sète et Toulon), LPTC (Laboratoire de physico-toxico-chimie de l'environnement), EDF/LNHE (Laboratoire national d'hydraulique et de l'environnement), le LEESU (Laboratoire eau environnement et systèmes urbains), ALS (Suède), AZTI (Espagne), CEFAS (Angleterre), DELTARES / TNO (Pays-Bas), NLS Environnement Agency (Angleterre), LABAQUA (Espagne), MSS (Royaume-Uni), NIVA (Norvège), T.G Masaryk water research institute (République tchèque), UFZ (Allemagne), université de Cagliari (Italie), université de Rhode Island (États-Unis), Water Research Institute (Canada).
L’étude a ciblé 32 composés dont 8 métaux (Cd, Ni, Pb, Zn, Cu, Mn, Co, Cr), 16 hydrocarbures aromatiques polycycliques définis dans la liste des composés prioritaires de l’Agence américaine pour la protection de l’Environnement (EPA), 7 pesticides (acétochlore, S-métolachlore, alachlore, diuron, l'isoproturon, atrazine, simazine) et deux métabolites des triazines, la DIA (déisopropylatrazine) et la DEA (déséthylatrazine).
Les principaux échantillonneurs testés lors de ces essais d’inter-comparaison sont les POCIS, les Chemcatcher, les SPMD, les MESCO et les DGT.
Trois milieux d’exposition ont été retenus pour les essais : le Rhône à Ternay, la Charente à Beillant dans la région Poitou-Charente et l’étang de Thau à Sète en région Languedoc- Roussillon.
Les sites de Beillant et de Thau ont été retenus pour les essais d’inter-comparaison des échantillonneurs passifs pour les pesticides, notamment les Chemcatcher (C18, SDB-XC, SDB-RPS), les POCIS (version pharmaceutiques et pesticides), les MESCO et SR (silicone rode). Pour cet exercice, nous avons déployé des Chemcatcher équipés d’Empore disques C18 et SDB-XC. Les essais sur chaque site ont duré 15 jours, du 27 avril au 18 mai 2010 pour l’étang de Thau et du 27 mai au 10 juin 2010 pour la Charente. La coordination sur le
87 terrain a été assurée par l’IFREMER (Sète) pour l’étang de Thau et le Cemagref (Bordeaux) pour la Charente.
b. Description des sites et des campagnes d’échantillonnage
Site de Thau
L’étang de Thau est une lagune située dans le département de l’Hérault en Languedoc- Roussillon (Figure 30). La superficie de l’étang est de 75 km2 et sa profondeur moyenne est
d’environ 4,5 m. Il est relié à la mer Méditerranée par des graus à Marseillan et à Sète.
Figure 30 : Localisation de l’étang de Thau
De nombreuses industries sont localisées sur le bassin versant de Thau. Celles-ci sont essentiellement de nature chimique (usines d’engrais, de ciments, raffinerie d’huile) et agroalimentaire, principalement regroupées entre Sète et Balaruc. Les rejets sont soit déviés vers la mer, soit recyclés, soit conduits vers des bassins de rétention. De nombreuses coopératives vinicoles sont aussi présentes dans ce bassin versant. De nombreux villages situés dans le département de l’Hérault sont impliqués dans la production d’huitres et de moules. L'étang reçoit de façon régulière les eaux de pluie, les eaux de ruissellement et les eaux de la Méditerranée par l’intermédiaire des graus et les eaux de source sous-marine (au large de Balaruc-les Bains), constituant des flux potentiels d’entrée de polluant dans le milieu. L’étang est marqué par la présence de nombreuses structures et de plateformes destinées à la conchyliculture. Une partie du parc est gérée par l’IFREMER qui effectue des contrôles de la qualité du milieu via notamment la méthode de biosurveillance.
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Déploiement des échantillonneurs passifs
Les différents échantillonneurs sont fixés dans des cages accrochées à une plateforme à moitié immergée (Figure 31). Les échantillonneurs passifs sont exposés en triplicat dans l’étang et un échantillonneur témoin (non exposé dans l’eau) est utilisé pour un contrôle de contamination.
La durée d’exposition des échantillonneurs dans l’eau est de 15 jours (du 27 avril au 18 mai 2010). Des prélèvements ponctuels d’eau (2 L) sont réalisés à des intervalles de temps réguliers durant la campagne. L’extraction des échantillons d’eau
et
l’analyse des pesticides ont été réalisées par le LPTC (Bordeaux). Après une extraction sur phase Oasis HLB, l’analyse est effectuée par HPLC-MS/MS. Afin de mieux interpréter les résultats issus des échantillonneurs passifs, certains paramètres physico-chimiques du milieu d’exposition sont suivis durant la campagne (température, pH, conductivité, MES, salinité, oxygène dissout, COD, COT, vitesse du courant).Figure 31 : Plateforme de déploiement situé sur l’étang de Thau (à gauche) et cages contenant les échantillonneurs passifs (à droite).
Site de Beillant
La zone de déploiement des échantillonneurs passifs dans la Charente se situe près de la ville de Beillant en Charente-Maritime. La Charente est un fleuve du bassin aquitain qui prend sa source à Chéronnac dans la Haute-Vienne (
Figure 32). Celle-ci traverse les départements de la Vienne, de la Charente et de la Charente-Maritime avant de se jeter dans l'océan Atlantique entre Port-des-Barques et Fouras par un large estuaire. La longueur totale du fleuve est de 381,4 km, dont 224 km concernent le seul département de la Charente. C’est un fleuve avec un rythme d’écoulement assez lent, et un débit moyen de 49 m3/s. L'agriculture est très présente sur le
bassin, notamment la culture du maïs, la conchyliculture et la viticulture. Les industries sont principalement agro-alimentaires, mais sont aussi présentes des papeteries, des usines de traitement de surface, des industries chimiques et des distilleries. Des enquêtes effectuées antérieurement sur la Charente ont notamment démontré la présence de pesticides et des métabolites de triazines.
Les échantillonneurs sont exposés en triplicat dans l’eau (installés dans les cages fixées à des bouées) et déployés près d’une berge dans une zone isolée afin d’éviter tout acte de dégradation ou de vandalisme. Un échantillonneur témoin pour chaque configuration de Chemcatcher (non exposé dans l’eau) est utilisé pour un contrôle de contamination.
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Des prélèvements ponctuels d’eau (50 ml) sont faits à des intervalles de temps réguliers afin de suivre la concentration des pesticides dans l’eau. Les extractions des échantillons (SPE- HLB) et les analyses (HPLC-MS/MS) ont été réalisées par le Cemagref (Bordeaux). Comme pour le site de Thau, les paramètres physicochimiques du milieu d’exposition sont mesurés régulièrement durant la campagne.
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