Impact de l’agglomeration parisienne et de ses rejets de temps de pluie sur les concentrations en métaux des matières en suspension et des sédiments en Seine en période estivale

Titre
Publication TypeThesis
Year of Publication1996
AuthorsEstebe, A
UniversityUniversité Paris XII-Val de Marne
Thesis TypemastersPhD Thesis
Mots-clésMES, Métaux, Rejets urbains de temps de pluie, Seine
Abstract

Les grandes agglomérations et leurs rejets par temps de pluie constituent pour les rivières une source importante de polluants métalliques. Au cours de ce travail, nous nous sommes attachés à mettre en évidence l’impact de Paris et de ses principaux rejets par temps de pluie sur les concentrations en métaux des matières en suspension (MES) et des sédiments en Seine. Il est matériellement impossible de prendre en compte tous les rejets se produisant en Seine à Paris lors d’un orage. Nous nous sommes donc limités à l’étude de l’impact des deux plus gros secteurs de rejets, en terme de volumes rejetés et de concentrations en polluants, l’usine de Clichy et les bassins de La Briche.

Les échantillonnages que nous avons réalisés au cours des étés 1991, 1992, et 1993 au moyen de trappes à MES, nous ont permis de mettre clairement en évidence l’impact de l’agglomération parisienne sur son fleuve. En effet les résultats obtenus révèlent d’amont en aval de Paris que si les concentrations en fer sont relativement stables, de l’ordre de 20 à 30 g/kg m.s., par contre les concentrations en matière organique et en métaux lourds (Cd, Cu, Pb, Zn) sont régulièrement croissantes. Nous avons pu mettre en évidence, à partir de ces concentrations, que la contamination de la Seine à la hauteur de Paris, comparée à l’ensemble du bassin Seine-Normandie, est légère à très forte dans le cas du cadmium, forte à excessive dans le cas du cuivre, forte à très forte dans le cas du plomb, et légère à très forte dans le cas du zinc. Nous avons pu établir que les apports extérieurs de métaux au sein de notre zone d’étude sont croissants d’amont en aval de Paris dans le cas du cadmium et du zinc. Dans le cas du plomb, les apports les plus importants proviennent de la Marne et de l’aval de Paris. Dans le cas du cuivre, les apports se font principalement en amont de Paris.

Nos échantillonnages nous ont également permis de mettre en évidence l’impact immédiat des rejets de temps de pluie (RUTP). En effet, les concentrations en métaux lourds, relativement stables et élevées en étiage, augmentent encore lors des principaux déversements par temps de pluie en aval de Paris. A partir des concentrations en métaux mesurées au sein des MES transitant en Seine par temps de pluie, nous avons pu réaliser deux estimations. La première, réalisée à l’échelle d’un épisode de déversement, montre que seulement quelques pour-cent de la totalité des MES prélevées par les trappes à Chatou sont issus des rejets de Clichy et/ou La Briche. La seconde, réalisée à l’échelle d’une période d’étiage, montre que les quantités de plomb et de zinc issues de ces rejets, et passant en nos sites de prélèvement, représentent 26 à 42 % du total en zinc et 7 à 23 % du total en plomb. Cette estimation est globale et inclut la contribution des rejets des années antérieures dont les MES auraient pu sédimenter au fond de la Seine puis être remobilisées progressivement.

Nous parvenons finalement à l’issue de ce travail à un schéma dans lequel la très grande majorité des MES issues des rejets de temps de pluie (en particulier de Clichy et La Briche) sédimente rapidement une fois en rivière. Cependant, il est probable que ces particules polluées contribuent de fa{\c c}on importante à la pollution chronique des MES en aval de Paris par temps sec au travers d’un mécanisme de remise en suspension lente des sédiments déposés. Ceci introduit l’existence d’un impact différé des rejets de temps de pluie. Les MES issues des RUTP sont très polluées et leur décantation a pour résultat d’enrichir en métaux les couches superficielles du sédiment au sein du bief où se font les rejets. La remise en suspension de ces sédiments pollués, qu’elle soit liée à la navigation ou à l’augmentation de débit du fleuve en fin d’étiage, va provoquer une nouvelle contamination de la colonne d’eau, et un déplacement de la pollution plus en aval.