evaluation du niveau de contamination chimique des eaux littorales de la façade méditerranéenne 1...
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Evaluation du niveau de contamination chimique des eaux littorales de la façade
méditerranéenne1Gonzalez J-L., 1Munaron D., 1Andral B., 2Tapie N.,
3Guyomarch J., 2Budzinski H. et 4Boissery P.(1) (2) (3) (4)
Contexte
Campagnes "grande échelle" (DGT, POCIS SBSE) dans différents environnements (Méditerranée-Corse, La Réunion, Mayotte, Guyane, Martinique) et dans différentes conditions de terrain (mer ouverte, lagons, étangs, marinas, zones portuaires, récifs...): Test de l'opérationnalité et du potentiel des techniques d'échantillonnage passif dans le cadre de la DCE.
En partenariat avec: Agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse AERMC, Directions de l'Environnement de l'Aménagement et du Logement DEAL's, ODE, Onema
Collaboration avec LPTC-EPOC Univ. Bordeaux 1 (POCIS) et Le Cedre (SBSE)
L'utilisation d'échantillonneurs passifs permet de mesurer les concentrationsmesurer les concentrations dans l'eau de nombreux contaminants chimiques (métaux, composés organiques) ou d'indiquer, à des niveaux très faibles, la présenceprésence (ou pas) dans le milieu.
ContexteCampagnesMasses d'eauEchantillonneursLogistique
MayotteConvention DEAL
ARVAM "sous-traitance locale BE local" POCISDGTSBSE
10aine 20092011
GuyaneConvention DEAL
Participation DDE-CQEL-IRD DGTPOCISSBSE
3104 27
2008200920102011
MéditerranéeConvention IFREMER/AERMC
CQEL's + autres
LERPAC (campagnes DCE)
DGTPOCISSBSE
20aine30aine40aine30aine
PEPS 2008DCE 2009DCE 2012Lagunes 2010
La RéunionConvention DEAL
ARVAM DGTPOCISSBSE
20aine Avant et après cyclone
2008-2009
MartiniqueConvention DEAL-ODE-CACEM
DEAL-ODE-ASCONIT-Impact mer DGTPOCISSBSE
50aine Mai 2012
Campagne Inventaire ExceptionnelConvention ONEMA
BE, Ifremer… POCISSBSE
40Martinique-Guadeloupe en coursMéditerranée terminé
2012
ContexteLogistique Echantillonneurs Masses d'eau Campagnes
Littoral méditerranéenConventionDDTM 13
DDTM 13 POCISDGT
9Rejets industriels
2010
Nouvelle CalédonieProgramme ADIIP CNRT Nickel
IRD-AEL DGT 4 2011
Estuaires Pays Basque EspagnolCollaboration AZTI
AZTI DGT 10aine 2010
Bassin d'ArcachonEstuaire GirondeCollaboration LPTC (Univ. Bx 1)
LPTC DGTPOCISSPMD
10aine 2009
Suivi contamination suite au Naufrage d'un navire
BE-Marine Nationale DGT 2011
AMARISZones portuaires
DGT, SBSE 2 2012
Les concentrations de contaminant métalliques, organiques hydrophiles et hydrophobes ont été mesurées dans plus de 200 masses d'eau différentes (pour certaines prospectées à des périodes différentes). Les résultats obtenus sont parmi les premiers disponibles en milieu marin côtier. Ils ont permis de mettre en évidence la présence de certains composés organiques (pesticides, médicaments) à de faibles niveaux de concentrations (de l'ordre du ng/L).
Ces campagnes se sont accompagnées Ces campagnes se sont accompagnées d'actions de formationd'actions de formation à la mise en œuvre de ces à la mise en œuvre de ces techniques: plus de techniques: plus de 140 personnes ont été formées sur différents sites (DOMs, Méditerranée, 140 personnes ont été formées sur différents sites (DOMs, Méditerranée, Atlantique-Manche).Atlantique-Manche).
Les techniques d'échantillonnage passif: outils pour l'évaluation de la contamination chimique des masses d'eau
EP
"Prêt à l'emploi"
Développement
Innovation
Eaux douces
Eaux salées
Composés hydrophiles
Composés hydrophobes
Recherche (spéciation…)Application (surveillance…)
Principales techniques utilisées
DGT (Diffusive Gradient in Thin filmDGT (Diffusive Gradient in Thin film ): métaux traces): métaux traces
4 cmDiffusion des cations métalliques dissous (Cd, Co, Cu, Ni, Pb, Zn…) les plus «labiles»
Cette technique permet de quantifier la fraction dissoute la plus "biodisponible" (notion relative)
Leur utilisation en routine pour Cd, Cu, Pb, Ni et Zn a fait l'objet d'une accréditation (ISO17025) par le service des accréditations du Royaume Uni (UKAS).
Mesures en triplicat
Temps immersion variable (pseudo ponctuel à intégratif).
Principales techniques utiliséesPOCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler): Contaminants POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler): Contaminants organiques hydrophiles organiques hydrophiles en collaboration avec LPTC (Univ. Bordeaux I) en collaboration avec LPTC (Univ. Bordeaux I)
Développé par US Geological Survey
• Utilisation de mélanges adsorbants (en fonction des molécules à concentrer) = membrane microporeuse contenant un mélange: Ambersorsb+résine polystyrène…)
• composés polaires: Herbicides, stéroïdes, produits pharmaceutiques et vétérinaires…
Démarche utilisée par US E.P.A. dans programmes de surveillance
• Préparation avant analyse délicate
Temps immersion (au moins 3 semaines). Utilisation de composés de référence (détermination du taux d'échantillonnage).
Principales techniques utilisées
SBSE (SBSE (SStir tir BBar ar SSorptive orptive EExtractionxtraction): C): Contaminants organiques hydrophobes en ontaminants organiques hydrophobes en collaboration avec le CEDRE (validation milieu marin) collaboration avec le CEDRE (validation milieu marin)
HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques
PCB : PolyChloroBiphényles
Pesticides
SBSE (Stir Bar Sorptive Extraction)
GC (Chromatographie Gazeuse)MS (Spectrométrie de Masse)
TD (Thermo Desorption)
Extraction sur un échantillon ponctuel (triplicat) . Ajout étalons internes
Composés mesurés ou détectés / liste DCE
Etat chimique
Etat écologique
+ autres métaux et contaminants organiques (émergents, médicaments, PCBs…)
Résultats campagnes 2008-2009
Campagnes "DCE-échantillonneurs passifs" 2008 et 2009
Résultats campagnes 2008-2009 – Métaux traces (DGT)
Ag Cd Co Cu Cr Ni Pb ZnMoy ET ou Moy ET ou Moy ET ou Moy ET ou Moy ET ou Moy ET ou Moy ET ou Moy ET ou
ng/l EC ng/l EC ng/l EC ng/l EC ng/l EC ng/l EC ng/l EC ng/l ECBonifacio 2.8 0.1 3.5 14.6 2.7 612.2 68.0 271.9 49.3 361.5 15.7 105.5 3.9 2.2 0.4
Figari Bruzzi 3.8 0.4 11.2 1.0 18.9 1.3 1152.2 249.4 345.3 13.4 616.2 88.3 90.1 3.1 0.8St Florent 3.2 12.1 0.8 342.8 30.8 267.0 18.1 392.8 19.2 2.2 0.9
Porto Vecchio 3.7 0.5 12.8 1.8 684.8 254.0 19.7 413.2 19.4 79.2 10.4 2.9Rogliano 2.0 0.9 3.3 0.1 15.5 2.5 531.6 286.4 7.1 447.7 32.7 38.3 9.8
Bastia sud 4.0 0.7 15.4 16.6 0.5 602.8 149.8 281.7 25.2 453.7 22.4 69.2 11.2 5.0 0.8Santa Giulia 1.9 0.2 4.9 10.3 1.3 227.8 15.5 131.9 7.7 328.6 14.1 2.3 0.6
Cargese 1.9 0.4 6.2 2.5 15.7 4.3 304.2 16.9 211.2 28.2 371.6 47.3 9.6 1.9 7.1 0.6Ajaccio sud 3.0 0.1 12.9 3.0 21.6 3.0 301.4 97.7 225.6 44.0 327.2 41.3 20.6 2.7 0.4
Poggio-Mezzanna 8.3 68.0 20.0 784.7 119.1 480.4 64.5 585.3 45.4 41.5 15.1 0.8Revellata 3.3 0.4 34.4 3.9 41.0 9.4 246.7 43.3 244.4 32.3 386.0 50.9 29.6 5.9
Canari 5.8 0.4 26.8 3.1 35.2 2.4 387.0 77.9 186.6 28.3 497.1 26.7 22.1 1.1 0.1
2009 2008
2009 2008
2009 2008
A titre indicatif: pas de dépassement / NQE
Métaux faisant partie des substances DCE "dangereuses prioritaires" NQE-MA: Norme de qualité environnementale- moyenne annuelleNQE-CMA: Norme de qualité environnementale- concentration maximale admissibleEDS: Eaux douces de surfaceEC-ET: Eaux côtières et de transitions.o: sans objet
EDS EC-ET EDS EC-ETCd
Classe 1 =< 80 =< 450Classe 2 80 450Classe 3 90 600Classe 4 150 900Classe 5 250 1500
200Pb 7200 7200 s.o s.oNi 20000 20000 s.o s.o
ng/L
Résultats campagnes 2008-2009 – Composés organiques hydrophiles (POCIS)
27 herbicides et biocides hydrophiles recherchés (DIA, DEA, Metoxuron, Simazine, Terbuthylazine desethyl, Chlortoluron, Mesosulfuron methyl, Azimsulfuron, Atrazine, Monolinuron, Isoproturon, Diuron, Metazachlor, Propachlore, Flazasulfuron, Iodosulfuron methyl sodium, Propazine, Terbutryne, Irgarol, Terbuthylazine, Linuron, Dimethenamid, Metolachlor, Alachlore, Acetochlor, Neburon et Carbendazime)
5 molécules détectées à l'état de traces: l'atrazine, la simazine, la terbuthylazine, la carbendazime et la DEA (teneurs
de l’ordre du ng/L).
ng/l ET ng/l ET ng/l ET ng/l ET ng/l ETFigari Bruzzi 1.0 0.06 0.0 0.00 0.2 0.01 0.3 0.41
Rogliano 0.9 0.34 0.2 0.21 0.2 0.06 0.4 0.13Santa Giulia 0.8 0.34 0.0 0.00 0.2 0.03 0.2 0.35
Cargese 0.5 0.07 0.0 0.00 0.1 0.03 0.0 0.00Poggio-Mezzanna 0.9 0.06 0.0 0.00 0.2 0.04 0.0 0.00
Revellata 0.6 0.52 0.0 0.00 0.2 0.06 0.2 0.31
DEAStations
Atrazine Simazine Terbuthylazine Carbendazime*
A titre indicatif: pas de dépassement / NQE
NQE-CMA: 2 ng/L NQE-CMA: 4 ng/L
Résultats campagnes 2008-2009 – Composés organiques hydrophobes HAPs (SBSE)
Date prélèvement 23/03/09
Saintes MariesHAPs (ng/L) de la Mer
Naphtalène 1.3Benzothiophène 0.7
Biphényl 1.6Acénaphtylène 1.1
Acénaphtène 1.8Fluorène 4.7
Dibenzothiophène 1.6Phénantrène 8.2
Anthracène 0.5Fluoranthène 1.1
Pyrène 1.7Benzo[a]anthracène 0.7
Chrysène 2.6benzo[b]fluoranthène NDBenzo[k]fluoranthène ND
Benzo[e]pyrène NDBenzo[a]pyrène ND
Pérylène NDIndéno(1,2,3,-cd)pyrène NDDibenzo(a,h)anthracène ND
Benzo(g,h,i)pérylène NDsomme 27.5
HAPs
0
50
100
150
200
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300
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/L
A titre indicatif: pas de dépassement / NQE
Composés surlignés en jaune: substances DCE "prioritaires"Composés en rouge: substances DCE "dangereuses prioritaires" NQE-MA: Norme de qualité environnementale- moyenne annuelleNQE-CMA: Norme de qualité environnementale- concentration maximale admissibleEDS: Eaux douces de surfaceEC-ET: Eaux côtières et de transitionS: somme des isomèress.o: sans objet
Pour pratiquement toutes les stations, le naphtalène (combustion incomplète: chauffage au bois, feux de forêt…) représente l'essentiel des HAP mesurés, c'est le composé majoritaire
NQE-MA (ng/L) NQE-CMA (ng/L)
HAPs EDS EC-ET EDS EC-ET
naphtalene 2400 1200 s.o s.o
anthracene 100 100 400 400
fluoranthene 100 100 1000 1000
benzo(b)fluoranthene
benzo(k)fluoranthene S= 30 S= 30 s.o s.o
benzo(a)pyrene 50 50 100 100
indeno(1,2,3-cd)pyrene 2 2 s.o s.o
Résultats campagnes 2008-2009 – Composés organiques hydrophobes Pesticides (SBSE)
Date prélèvement 23/03/09
Saintes MariesPestides (ng/L) de la Mer
Alpha_BHC NDbeta_BHC ND
gamma_BHC NDDelta_BHC ND
Diazinon NDEndosulfan 2.1
Aldrine NDIsodrine ND
Dieldrine NDEndrine ND
Alachlore 0.5Atrazine 2.5
Metolachlore NDMetazachlore 3.4
Endosulfan sulfate ND2,4'_DDE ND4,4'_DDE ND2,4'_DDD ND4,4'_DDD 1.02,4'_DDT ND4,4'_DDT <0,8
somme 9.6
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/L
A titre indicatif / NQE
La moitié des masses d'eau prospectées présentent des concentrations en isomères (alpha et delta) de l'hexachlorocyclohexane qui dépassent les NQE. Les teneurs en endosulfan dépassent aussi la NQE à de nombreuses stations (14 stations sur 34).
Composés surlignés en jaune: substances DCE "prioritaires"Composés en rouge: substances DCE "dangereuses prioritaires" NQE-MA: Norme de qualité environnementale- moyenne annuelleNQE-CMA: Norme de qualité environnementale- concentration maximale admissibleEDS: Eaux douces de surfaceEC-ET: Eaux côtières et de transitionS: somme des isomèress.o: sans objet
NQE-MA (ng/L) NQE-CMA (ng/L)
Pesticides EDS EC-ET EDS EC-ET
Hexachlorocyclohexane alpha-BHC
beta-BHC
delta-BHC
gamma-BHC S= 20 S= 2 S= 40 S= 20
atrazine 600 600 2000 2000
alachlore 300 300 700 700
Pesticides cyclodiènes aldrine
dieldrine
endrine
isodrine S= 10 S= 5 s.o s.o
chlorpyrifos 30 30 100 100
chlorfenvinphos 100 100 300 300
endosulfan alfa
endosulfan beta S= 5 S= 0.5 S=10 S=4
Résultats campagne PEPS-LAG 2010 26 lagunes 34 points
Entre fin mai & mi août 2010
Temps d’expo :15 à 30 jours
Résultats PEPS-LAG 2010 : Insecticides cyclodiènes et Lindanes (SBSE)
0
5
10
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20
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40
45
50
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Endrine
Dieldrine
Isodrine
Aldrine
NQE = 5ng/L (cyclodienes)
0
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10
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25
30
35
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VA
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BIN
BIS
DIA
PA
L
UR
B
ng.L-1
Delta_BHC
Gamma_BHC
Beta_BHC
Alpha_BHC
NQE = 2ng/L (lindanes)
Hexachlorocyclohexane
Urbino
Diana
BigugliaThau W
VicVaïne
Ingril
Prevost
Conclusion
Pour la plupart des masses d'eau qui présentent des risques de déclassement potentiel, les causes sont en général le fait de 4 types de contaminants : le cuivre (pour les lagunes), l’endosulfan, les insecticides de la famille des cyclodiènes et les isomères du lindane.
La plupart de ces contaminants (herbicides, fongicides, insecticides, produits pharmaceutiques ou encore alkylphenols) ont été détectés pour la première fois en milieu marin et lagunaire.
La mise en oeuvre des techniques échantillonnage passif a permis de mettre en évidence la présence ou l'absence (à des niveaux très faibles) de plus de 140 contaminants chimiques, à différentes périodes, sur l'ensemble de la façade méditerranéenne française.
Les résultats montrent, notamment dans le cas des lagunes, une contamination par différentes familles de contaminants chimiques majoritairement d’origine anthropique, et à des niveaux de traces.
Perspectives
Résultats campagne 2012 (en cours de synthèse)
Perspectives
Poursuivre le développement et l'amélioration des techniques d'échantillonnage passif (faciliter les conditions d'utilisation, limiter certains biais, automatisation…).
Augmenter le nombre des contaminants "faisables", notamment ceux qui font partie de la liste des substances prioritaires (Hg par DGT et/ou SBSE, TBT par SBSE, dérivation situ + SBSE, utilisation d'autres échantillonneurs passif …).
Evaluer la contamination du milieu via les EP dans d'autres matrices.