Programme INTERREG III : STARDUST
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Transcript of Programme INTERREG III : STARDUST
Villeneuve d’Ascq, 18 mars 2005
VLIZ
Spatial and Temporal Assessment of high Resolution Depth profiles Using novel Sampling Technologies
Vlaams Institute voor de Zee Université des Sciences et Technologies de Lille Vrije Universiteit Brussel
Devenir des polluants contenus dans les sédiments fluviaux et marins en zone transfrontalièreLot van de polluenten in fluviatiele en mariene sedimenten in grensoverschrijdende zones
5 sites de prélèvement :
Localisation des sites de prélèvements présélectionnés
Belgique
« Bassin Rond »
Deulemont
Menen Warneton
Helkijn
Helkijn et Bassin Rond (Escaut)Warneton (Lys)Menen (Lys)Deulemont (Deule)
Campagnes communes
VUBUSTL
20 octobre 2004
Prélèvements et échantillonnage
N2
Car
otte
Extraction de l’eau interstitielle :Nitrates, sulfates, phosphates, ammoniumMétaux majeurs et tracesAlcalinité, sulfures, carbone organiquePhase solide :Métaux majeurs et traces, sulfures, carbone organique
Métaux majeurs et traces (DET+DGT)Nitrates, sulfates, phosphates, ammonium (DET)
pH, potentiel redox, oxygène dissous
Déploiement des sondes DET et DGT sur le terrain
10 carottes (VUB + USTL)
Campagne sur la Lys du 20/10/04 (Warneton, Belgique)
2. Etude de l’eau interstitielle par centrifugation
4-1. carottes4-2. terrain
3. Etude de l’eau interstitielle par les DET / DGT
3-1. sels nutritifs3-2. métaux
4. Etude de la phase solide
5-1 métaux5-2. sulfures particulaires5-3. carbone organique
1. Paramètres généraux : pH, potentiel, O2 dissous
Paramètres généraux : pH, potentiel, O2 dissous
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5-600 -400 -200 0
E en mV-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
56,5 7 7,5 8
pH
Concentration en O2 (ppm)
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 1 2 3 4
Prof
onde
ur (m
m)
profil 1 profil 2
profil 5 profil 6
potentiel pH O2 dissous
Potentiel faible dès la surface (-150 mV à -1 cm)pH relativement constant sauf en surface
Conditions réductrices assez marquées dès la surfaceVariations liées aux activités diagénétiques
Oxygène disparaît généralement au bout de 3 mm
Confirmation de la mise en place de l’anoxie assez rapidement
Etude de l’eau interstitielle par centrifugation
sels nutritifs : nitrates, sulfates, phosphates et ammonium
-32
-28
-24
-20
-16
-12
-8
-4
0
0 50 100 150
conc. en mg/l
prof
. en
cm sulfates
-32
-28
-24
-20
-16
-12
-8
-4
0
0 1 2 3 4 5 6
conc. en mg/l
prof
. en
cm
nitratesUSTLnitratesVUB
-32
-28
-24
-20
-16
-12
-8
-4
0
0 25 50
conc. en mg/l
prof
. en
cm
phosphates
-32
-28
-24
-20
-16
-12
-8
-4
0
0 50 100 150 200
conc. en mg/l
prof
. en
cm
ammoniumVUB
sulfates nitrates phosphates ammonium
Diminution rapide des teneurs en sulfates et nitrates
Consommation rapide par les bactéries pour oxyder la matière organique : activité diagénétique importante
Augmentation des teneurs en phosphates avec un max à – 8cm
Phosphates souvent liés aux oxydes de fer : à confirmer avec le profil du fer
métaux
Etude de l’eau interstitielle par centrifugation
-30
-26
-22
-18
-14
-10
-6
-2
20 5 10
conc. en mg/l
prof
. en
cm
FeUSTL
FeVUB
-30
-26
-22
-18
-14
-10
-6
-2
20 0,5 1 1,5
conc. en mg/l
prof
. en
cm
MnUSTL
MnVUB
-30
-26
-22
-18
-14
-10
-6
-2
20 5 10
conc. en µg/l
prof
. en
cm
CoUSTL
CoVUB
-30
-26
-22
-18
-14
-10
-6
-2
20 10 20
conc. en µg/l
prof
. en
cm
NiUSTL
NiVUB
Fer Manganèse Cobalt Nickel
Augmentation des teneurs en fer et manganèse avec la profondeur
Réduction des oxydes de fer et de manganèse
Comportement du Co assez similaire à celui du Mn
Affinité du Co avec les oxydes de manganèse
Bonne similitude entre les profils VUB et USTL : confirmation des précédentes campagnes
Etude de l’eau interstitielle par les DET / DGT
Métaux DET “carottes”
Métaux DET “carottes” / “terrain”
Fe
-13
-9
-5
-1
0 50000 100000
conc. in µg/l
dept
h cm
DETVUBlabo
DETUSTLlabo
Mn
-13
-9
-5
-1
0 500 1000 1500
conc. in µg/l
dept
h cm
DETVUBlaboDETUSTLlabo
Co
-13
-9
-5
-1
0 5 10
conc. in µg/l
dept
h cm
DETVUBlaboDETUSTLlabo
Bonnes comparaisons entre les 2 équipes
Remobilisation du Fe et du Mn avec la profondeur
-14
-10
-6
-2
20 500 1000
conc. en µg/l
prof
. en
cm
Mn labo
Mnterrain
-14
-10
-6
-2
20 25000 50000 75000
conc. en µg/l
prof
. en
cm
Fe labo
Feterrain
-14
-10
-6
-2
20 2 4
conc. en µg/l
prof
. en
cm Co labo
Coterrain
Différences importantes entre les profils carottes et terrain pour Fe et Mn
Incidence de la température sur l’activité bactérienne : augmentation de l’activité bactérienne
Concentrations plus élevées en Fe par DET que par centri : phénomène déjà observé et en cours d’étude
Etude de l’eau interstitielle par les DET / DGT
Métaux DGT “carottes”
Métaux DGT “carottes” / “terrain”Co
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
20 0,5 1
conc. en µg/l
prof
. en
cm DGTVUBlaboDGTVUBterrain
Mn
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
20 250 500
conc. en µg/l
prof
. en
cm
DGTVUBlabo
DGTVUBterrain
Fe
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
20 5
conc. en mg/l
prof
. en
cm
DGTVUB labo
DGTVUBterrain
Métaux analysés par DGT non affectés par le
phénomène
Augmentation de la température ne semble pas affecter la fraction labile
Co
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
20 0,5 1
conc. en µg/l
prof
. en
cm
DGTUSTLlabo
DGTVUBlabo
Fe
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
20 5
conc. en mg/l
prof
. en
cm
DGTUSTLlabo
DGTVUBlabo
Mn
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
20 250 500
conc. en µg/l
prof
. en
cm
DGTUSTLlabo
DGTVUBlabo
Bonne comparaison entre les profils des 2 équipes pour
les DGT
Etude de la phase solide
métaux
-20
-16
-12
-8
-4
00 20000 40000
conc. µg/g
dept
h (c
m)
Fe
-20
-16
-12
-8
-4
00 500
conc. µg/g
dept
h (c
m)
Mn
-20
-16
-12
-8
-4
00 1000 2000
conc. µg/gde
pth
(cm
)
Zn
-20
-16
-12
-8
-4
00 200 400
conc. µg/g
dept
h (c
m)
Pb
-20
-16
-12
-8
-4
00 10 20
conc. µg/g
dept
h (c
m)
Cd-20
-16
-12
-8
-4
00 100 200
conc. µg/g
dept
h (c
m)
Cu
Globalement, teneurs assez constante avec la profondeur
Diminution faible des teneurs en Zn, Cr, Pb
avec la profondeur
concentrations 2 à 10 fois supérieures aux
concentrations de référence (Agence de l’Eau)
Contamination assez marquée du site
Etude de la phase solide
Sulfures particulaires (AVS / CRS)
Carbone Organique Particulaire (COP)COP
-30
-25
-20
-15
-10
-5
00 2 4 6
% CO
prof
. (cm
)
COP
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
00 2000 4000 6000 8000
conc. en mg/kg séd sec
AVS
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
00 5000 10000
conc. en mg/kg séd sec
CRS
Diminution des teneurs en sulfures avec la profondeur jusque -20 cm
et ensuite augmentation (correspond avec la diminution en
fer observée)
Formation de sulfures de fer en profondeur
Diminution des teneurs en carbone organique avec la profondeur
Dégradation de la matière organique avec
la profondeur (consommation par les
bactéries
Conclusions et perspectives
Site assez pollué (dans la moyenne des rivières du Nord de la France et de la Belgique
Activité diagénétique assez importante
Site intéressant pour la réalisation d’un modèle
Nombreuses données
VLIZ
Spatial and Temporal Assessment of high Resolution Depth profiles Using novel Sampling Technologies
Vlaams Institute voor de Zee Université des Sciences et Technologies de Lille Vrije Universiteit Brussel
Devenir des polluants contenus dans les sédiments fluviaux et marins en zone transfrontalièreLot van de polluenten in fluviatiele en mariene sedimenten in grensoverschrijdende zones
Villeneuve d’Ascq, 18 mars 2005