sol qualité de l'eau pollution cartographie
A
Études
Ressources en eau et milieux aquatiques
TSM 9 2019 - Page(s) 33-43
Détermination du fond géochimique pour les métaux dissous dans les eaux de surface du bassin Seine-Normandie

Determination of dissolved metal background concentration of the Seine-Normandy river basin district

Résumé

En établissant les normes de qualité environnementale (NQE) pour évaluer la qualité des eaux de surface, la Commission européenne a permis aux États membres de soustraire, à la concentration mesurée, le fond géochimique pour les métaux dissous. La notion de fond géochimique est ainsi introduite afin de distinguer la part d’origine naturelle de la part de l’activité humaine pour l’évaluation de l’état des eaux. La nature géologique et les processus d’altération sont les principaux moteurs de la variabilité spatiale naturelle. L’objectif de l’étude est de déterminer les valeurs de fond géochimique pour les quatre métaux considérés comme polluants spécifiques de l’état écologique (As, Cr, Cu, Zn) et les quatre métaux inclus dans l’état chimique (Cd, Hg, Ni, Pb) sur le bassin Seine-Normandie. Un fond géochimique a été calculé à la masse d’eau par l’interpolation des mesures de stations peu ou pas touchées par les activités humaines. Parmi les huit métaux, l’arsenic (As) présente les meilleurs résultats d’interpolation grâce à la haute densité et à la répartition homogène des stations de mesure sur le bassin. Cette densité et cette distribution sont possibles par une identification plus précise des sources de pollution, plus difficile chez les autres métaux. La carte de l’arsenic est proche des résultats de fond géochimique sur sédiments. Pour les autres métaux, le chrome (Cr), le cuivre (Cu) et le nickel (Ni) donnent des résultats satisfaisants grâce à des modèles de variogrammes bien corrélés avec les données observées. Cela n’est pas le cas pour le cadmium (Cd), le mercure (Hg), le plomb (Pb) et le zinc (Zn) pour lesquels plusieurs facteurs peuvent expliquer des modèles de variogrammes peu fiables comme des pollutions diffuses, des concentrations très faibles donc difficilement mesurables et la faible disponibilité de données.

Abstract

By establishing environmental quality standards (EQS) to assess water quality, the European Commission gave Member States the opportunity to subtract natural background concentration from monitoring concentration for dissolved metals in surface freshwater. Metals backgrounds were introduced to distinguish natural concentration from human activity influenced concentration. Geology and alteration are the main drivers of the background spatial variability. The aim of the study is to determine metals background levels for the four metals considered in ecological assessment (As, Cr, Cu, Zn) and four metals considered in chemical assessment (Cd, Hg, Ni, Pb) over the Seine-Normandy district. A background concentration has been calculated for all water bodies by interpolating monitoring stations data poorly or unaffected by human activities. Among the eight metals, arsenic (As) showed the best interpolation results thanks to the high density and homogeneous distribution of stations over the basin. Furthermore, this density and this distribution are made possible thanks to an easier identification of pollution sources unlike other metals. The arsenic map is close to geological and sediments maps. For other metals, chromium (Cr), copper (Cu) and nickel (Ni) give good results thank to variogram models well fitted with observations. Unlike cadmium (Cd), mercury (Hg), lead (Pb) and zinc (Zn) for wich several factors may explain unreliable models such as diffuse pollution, very low concentrations which are difficult to measure or a lack of data.

Mots clés : fond géochimique, métaux dissous, eaux de surface, bassin Seine-Normandie, Directive cadre sur l'eau
Keywords : metal dissolved background, surface fresh water, Seine-Normandy district, Water Framework Directive
https://doi.org/10.1051/tsm/201909033

1,2 Agence de l’eau Seine-Normandie – Nanterre

Dans TSM et sur le même thème
Articles parus dans les cinq dernières années
Acheter l'article 16,00 ou 16
Article paru dans TSM 9 2019
Consulter tout le numéro
Également au sommaire de ce numéro