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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 15/3-4 - 2016  - pp.57-72  - doi:10.3166/I2M.15.3-4.57-72
TITRE
Influence des faciès hydro-morphologiques sur la répartition des polluants dans les sédiments d’une rivière périurbaine. La Chaudanne (France)

TITLE
Influence of instream geomorphic units on the spatial distribution of pollutants in suburban river sediments. Case of the Chaudanne (France

RÉSUMÉ

Dans les zones urbanisées, les petits ruisseaux peuvent être considérablement altérés par des rejets urbains et des débordements d’égouts unitaires. Le débit de ces rejets pollués peut être nettement fois plus élevé que le débit naturel du cours d’eau sur de courtes périodes. Une bonne connaissance de la distribution spatiale des polluants rejetés dans les sédiments est donc cruciale pour la conception de stratégies de surveillance et d ’opérations d’assainissement appropriés. Cette étude de terrain combine caractérisation géomorphologique, mesure de conductivité hydraulique et analyses de polluants sédimentaires d ’une petite rivière périurbaine. Le site d’étude, se compose de deux secteurs (amont et aval d’un déversoir), chacun divisé en trois types géomorphologiques : radiers, mouille et plat. Les deux derniers ont été regroupés en une seule classe nommée « mouille-plat » en raison de leur similarité hydraulique. Les sédiments benthiques et hyporhéiques ont été échantillonnés systématiquement tous les 2 m le long du cours. Les polluants particulaires classiques (Cr, Pb, P tot & C org ) ont été dosés. Le principal résultat montre que les différences de concentrations en polluants sont statistiquement liées aux unités géomorphologiques, avec une accumulation préférentielle dans les zones hyporhéiques des radiers et une moindre accumulation dans celles des mouilles-plats. La diminution de la conductivité hydraulique est significativement corrélée avec l’augmentation de la concentration en polluants. Cela a lieu principalement à la transition entre radiers et mouilles. Nos résultats mettent en évidence la nécessité de prendre en compte le fonctionnement géomorphologique et hydrologique d’un cours d’eau pour localiser avec précision les points chauds biogéochimiques à traiter et ainsi développer des méthodes de surveillance et d’assainissement plus performantes.



ABSTRACT

Influence of instream geomorphic units on the spatial distribution of pollut ants in suburban river sediments: the example of the Chaudanne (France) : In urbanized areas, small streams can be greatly damaged by urban inflows and combined sewer overflows (CSO). These polluted inputs can be several times higher than the natural stream flow over s hort time periods. Sound knowledge of the spatial distribution of the discharged pollutants in sedim ents is therefore crucial for designing monitoring strategies and suitable remediation operations. This field study combines geomorphic characterization, hydraulic conductivity measurement and pollutant assays in sediments of a small suburban river. The study site consists of two sectors (upstream and downstream a CSO outlet ), each divided up into three geomorphic types : riffles, pools and runs. The last two were grouped into one class named “pool-runs” owing to their similar open channel flow hydraulics. Benthic and hyporheic sedim ents were systematically sampled every 2 m along the reaches. Conventional particulate pollutants (Cr, Pb, P tot & C org) were assayed in samples. The main result is that the pollutants were not arbitrarily distributed in the stream sediments, but their location showed statistically significant differences in concentration related to geomorphic units, with a preferential accumulation in the hyporheic zones of riffle units and a lesser one in those of pools. The decrease in hydraulic conductivity was significantly correlated with the increase in pollutant concentration. This occurred mainly at the transition between riffles and pool-run units. Our findings highlight the need to take into account the geomorpholo gical and hydrological functioning of a stream to accurately locate the biogeochemical hotspots to be treated and thereby develop more relevant monitoring and remediation methodologies.



AUTEUR(S)
Philippe NAMOUR, David ESCHBACH, Laurent SCHMITT, Benoît COURNOYER, Bertrand MOULIN , Pascal BREIL

MOTS-CLÉS
pollution, point chaud, unité géomorphologique, radier, zone hyporhéique, rivière urbaine

KEYWORDS
pollution, hotspot, geomorphic unit, riffle, hyporheic zone, urban stream

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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