D. Baize; W. Deslais; H. Bourennane; L. Lestel Cartographie du mercure dans l'horizon de surface des sols agricoles dans le centre du Bassin parisien Détection, localisation et origine des contaminations Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 167-180, 2001. @article{a_Baize2001,Cette étude porte sur les teneurs en mercure dans les horizons de surface des sols agricoles (terrains maraîchers exclus) dans le centre du Bassin parisien. Plus de 2000 analyses étaient disponibles sur 13 départements, mais irrégulièrement réparties dans l’espace. C’est pourquoi un échantillonnage complémentaire de 58 échantillons a été réalisé spécialement. Toutes les analyses proviennent d’un seul laboratoire, celui de l’INRA à Arras, ce qui nous autorise à les comparer. Des estimations spatiales des teneurs en mercure ont été tentées sur le territoire étudié selon deux méthodes de cartographie par interpolation : inverse de la distance et simulation conditionnelle. Elles fournissent des cartes qui montrent les gradients majeurs mais qui ont le défaut de trop « lisser » la forte variabilité spatiale locale des concentrations mesurées, variabilité d’échelle kilométrique voire hectométrique. La teneur en mercure dans les horizons de surface est complètement indépendante du type de sol et de la roche sous-jacente car les mêmes valeurs très faibles sont observées dans des régions naturelles très différentes géologiquement et pédologiquement. Pour la population étudiée, la médiane et le mode s’établissent à 0,05 mg/kg. Sur 2 149 disponibles seules 28 valeurs excèdent 0,40 mg/kg. Toutes les valeurs supérieures à 0,10 mg/kg semblent déjà correspondre à une contamination, plus ou moins importante. En effet, même si la quasi-totalité des prélèvements correspond à des terrains agricoles ordinaires avant épandages de boues d’épuration, certaines parcelles échantillonnées ont certainement reçu des épandages de « gadoues » dans les années soixante voire des boues d’épuration bien avant l’apparition des réglementations. Ailleurs, les retombées atmosphériques en provenance de l’agglomération parisienne sont certainement la source principale de mercure. Cette agglomération constitue une source majeure diffuse depuis plusieurs siècles (chauffages) mais on peut également envisager des sources ponctuelles plus récentes telles que les usines d’incinération d’ordures ménagères, les centrales thermiques et certains établissements industriels. Ces résultats permettent de faire deux constatations inédites. D’une part on est surpris par les très faibles teneurs en mercure mesurées dans les sols agricoles, même dans ceux situés non loin de Paris : s’agit-il là de l’indice de très faibles retombées atmosphériques générales ou bien cela résulte-t-il d’un relargage du mercure par volatilisation ? D’autre part on décèle des anomalies anthropiques, plus ou moins importantes, localisées en quelques secteurs comme en Seine-et-Marne occidentale ou sur la commune du Perray-en-Yvelines. Une étude plus approfondie est en cours pour situer l’origine de ces contaminations locales et pour identifier les sources ponctuelles associées. Mots clés : Mercure, sols agricoles, contamination, Bassin parisien. |
F. Bordas; P. Lafrance Utilisation de biosurfactants (rhamnolipides) pour le traitement d'un sol sableux contaminé par le pyrène Essais en colonnes de sol Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 181-188, 2001. @article{b_Bordas2001,L’utilisation de tensioactifs biologiques est une voie prometteuse pour la dépollution des sols pollués par les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). La capacité d’un mélange de biosurfactants produits par une souche de Pseudomonas aeruginosa à mettre en solution et à favoriser la migration du pyrène avec l’eau a été étudiée à partir d’expérimentations menées en colonnes de sol artificiellement contaminé. Les biosurfactants étudiés ont montré une faible rétention sur le sol pouvant être attribuée à leur caractère anionique. Pour des concentrations supérieures à la Concentration Micellaire Critique (CMC) effective, une forte mobilisation du pyrène est obtenue après injection de la solution de biosurfactants. Cette mobilisation est rapide (entre 1 et 2 volumes de pore après l’injection) mais elle ne dépasse pas 70 % du pyrène total, ce qui montre la présence d’une fraction de ce HAP difficilement extractible. En conditions dynamiques, la masse de pyrène mobilisé croît de façon linéaire avec la concentration en biosurfactants injectés à partir de la CMC. D’autre part, l’injection de solutions de biosurfactants en concentrations supérieures à la CMC et contenant une concentration en pyrène proche de sa solubilité dans l’eau a montré l’aptitude de ces composés à faciliter le transport du pyrène à travers le sol. De tels résultats montrent le potentiel des biosurfactants dans une optique de dépollution des sols contaminés par les HAP. L’utilisation de solutions de biosurfactants en concentrations supérieures à leur CMC permettrait d’augmenter grandement la mise en solution et la migration du pyrène dans le sol, et cela sans affecter de façon significative la matière organique du sol. Mots clés : Sol, biosurfactants, pyrène, mobilisation, transport. |
U. Kastenholz; J. Kubiniok; R. Kunkel Modèle de répartition géoécologique du Cesium-137 à la suite de l'accident du réacteur nucléaire de Tchernobyl Contribution à la protection des sols en Sarre Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 189-202, 2001. @article{c_Kastenholz2001,Le 137Cs est un isotope radioactif artificiel, largement dispersé à travers la planète par les essais nucléaires atmosphériques réalisés à la fin des années 1950. En Europe, l`accident du réacteur nucléaire de Tchernobyl en 1986 est à l`origine de dépôts significatifs. De son fait, en plus des 3,0 à 4,4 kBq/m2 provenant des essais atomiques, entre 0 et 10 kBq/m2 ont été déposés selon l`importance des précipitations. Les connaissances du comportement du 137Cs dans l`écosystème de la région Sarre-Lor-Lux se limitaient jusqu`à aujourd`hui à l`étude du transfert plantes - animaux - homme. Le comportement du 137Cs dans les sols de la région, en particulier la façon dont il se distribue dans chaque compartiment du paysage, était peu expliqué. Par l`analyse de profils pédologiques sélectionnés en Sarre, des taux de migration en profondeur de l`isotope compris entre 0,25 cm/an et 1,0 cm/an ont pu être déterminés. Les causes de ces variations sont à rechercher dans les différents processus pédogénétiques de chaque type de sol. La profondeur maximale de pénétration du 137Cs dans le sous-sol atteint 40 cm, ce qui implique une contamination potentielle de la partie supérieure des nappes dans le cas de couvertures pédologiques fissurées peu épaisses, ou dans le cas de nappes phréatiques peu profondes, par exemple en lit majeur de cours d`eau. Ces réflexions - reposant sur les résultats ici présentés - proviennent du programme d`observation continue des sols du Ministère de la Protection de l`Environnement de la Sarre (Landesamt für Umweltschutz des Saarlandes). Parallèlement à la répartition en profondeur de l`isotope, le dépôt latéral joue un rôle déterminant pour le modèle de répartition géoécologique du 137Cs. L`érosion des sols labourés sur les sites étudiés constitue un phénomène déterminant. Les analyses menées à travers quatre différentes unités paysagères de la Sarre démontrent une perte parfois supérieure à 50 t ha-1an-1. En considérant un taux annuel de reconstitution des sols de 1,6 t ha-1an-1, de telles valeurs paraissent inacceptables d`un point de vue écologique et pour une utilisation respectueuse des sols. Les processus géomorphologiques très actifs sur les versants conduisent à une accumulation de 137Cs en pied de versant. Les eaux stagnantes (mares, bras morts, zones abritées du lit mineur) constituent également, en tant que zones de dépôt de sédiment, d`autres zones d`accumulation de 137Cs - certes moins significatives par rapport à la superficie totale concernée. Les teneurs de 137Cs y atteignent 500 Bq/kg - très supérieures à la concentration sur le sol terrestre, de 10 - 20 Bq/kg. La connaissance de ces zones de dépôt et de leurs rôles locaux sur les différents écosystèmes demeure incomplète. Mots clés : Cesium137, modèle de répartition géoécologique, transferts verticaux, migrations latérales, érosion, Sarre. |
N. Korboulewsky; G. Masson; G.Bonin; C. Massiani; A. Prone Effets d'un apport de compost de boues de station d'épuration dans un sol d'un vignoble du Sud de la France Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 203-210, 2001. @article{d_Korboulewsky2001,L’expérimentation a été conduite dans un vignoble de Côtes de Provence. Le compost de boues de station d’épuration a été épandu puis immédiatement enfoui en mars 1999 sur des microparcelles de 50 ceps références à trois doses : 10, 30, 90 t/ha de produit brut. Chaque traitement a été répété trois fois, soit 9 microparcelles amendées plus 3 témoins. Le compost a significativement enrichi le sol en carbone organique et en azote, en particulier les formes assimilables par les végétaux (N-NO3 - et N-NH4 +). Les teneurs du sol en cations échangeables (Ca, Mg, K) semblent augmenter en fonction de la dose, mais seules les parcelles amendées à 90 t/ha sont significativement différentes des témoins. Aucun enrichissement en éléments traces métalliques n’a été noté à la suite de l’amendement. Les paramètres physiques étudiés n’ont pas révélé d’amélioration des propriétés physiques du sol. La production de raisin n’a pas été modifiée, mais la qualité du vin issu des parcelles fortement amendées semble diminuer, alors qu’un amendement plus modéré donne un vin de qualité très satisfaisante. Des investigations plus précises sur le vin sont en cours, et un suivi sur la deuxième année est prévu afin d’étudier la cinétique de minéralisation du compost et son impact sur le développement de la vigne. Mots clés : compost, métaux lourds, vin, Vitis vinifer. |
M-O. Simonnot; J-C. Appert-Collin; M. Sardin Modélisation systémique du transport de HAP en milieux poreux naturels du système modèle monoconstituant aux systèmes multiconstituants Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 211-221, 2001. @article{e_Simonnot2001,Devant la multiplication des sites contaminés par des polluants organiques, notamment des HAP, il importe de mettre au point des outils permettant d’évaluer quantitativement les risques de propagation des polluants vers des cibles sensibles comme la ressource en eau. L’objectif de cet article est de montrer que les méthodes de la chromatographie, qui couplent expériences en colonne et modélisation, sont bien adaptées à ce type d’étude. La démarche générale est présentée ainsi que son application à l’étude de systèmes simples monoconstituants pour arriver à des systèmes complexes multiconstituants. Les expériences monoconstituants ont été effectuées en alimentant une colonne de sable organique (foc = 2 %) ou de sable minéral imprégné d’une huile non polaire (foc de 0,3 à 0,5 %) par des solutions aqueuses contenant un HAP (naphtalène, fluorène ou phénanthrène). L’analyse des courbes de percée a conduit à la construction des isothermes d’équilibre. Ces isothermes sont non linéaires, de courbure concave (isotherme de Langmuir pour le sable organique) ou convexe (isotherme de Freundlich avec exposant supérieur à l’unité pour le sable imprégné) et la rétention de HAP est plus forte pour le sable imprégné que pour le sable organique, malgré une teneur plus faible en carbone organique. Les courbes de percée ont été représentées grâce à un modèle de transport utilisant ces paramètres d’équilibre. Les expériences multiconstituants sont des lixiviation d’échantillons de sites contaminés. La modélisation permet de prévoir les valeurs des concentrations auxquelles percent le naphtalène et le phénanthrène, à l’aide des paramètres d’équilibre relatifs au sable imprégné. Ainsi, la présence de quantités importantes de polluants organiques non polaires dans les échantillons tend à renforcer la rétention des HAP et les échantillons s’apparentent plus au sable imprégné qu’au sable organique naturel. Ce travail montre que les méthodes de la chromatographie permettent de prévoir le niveau de concentrations auxquelles percent les HAP, mais la comparaison n’a pas été possible sur la percée globale en raison de l’échelle de temps : l’annulation des concentrations est prévue pour des temps de percolation de plusieurs dizaines de milliers de volumes poreux. En tous cas, ces premiers résultats sont prometteurs et ces méthodes présentent un intérêt certain, en complément des autres approches. Mots clés : HAP, expériences en colonne, modélisation du transport, lixiviation |
Revue Étude et Gestion des Sols – Volume 8, Numéro 3
Cartographie du mercure dans l'horizon de surface des sols agricoles dans le centre du Bassin parisien Détection, localisation et origine des contaminations Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 167-180, 2001. |
Utilisation de biosurfactants (rhamnolipides) pour le traitement d'un sol sableux contaminé par le pyrène Essais en colonnes de sol Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 181-188, 2001. |
Modèle de répartition géoécologique du Cesium-137 à la suite de l'accident du réacteur nucléaire de Tchernobyl Contribution à la protection des sols en Sarre Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 189-202, 2001. |
Effets d'un apport de compost de boues de station d'épuration dans un sol d'un vignoble du Sud de la France Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 203-210, 2001. |
Modélisation systémique du transport de HAP en milieux poreux naturels du système modèle monoconstituant aux systèmes multiconstituants Article de journal Dans: Étude et Gestion des Sols, 8 (3), p. 211-221, 2001. |