Diagenèse précoce et remobilisation des sédiments de la Seine et de l’Orge : Spéciation du zinc.

Auteur.e.s

Caroline Bonnot, Alexandre Gélabert, Marc Benedetti, Pierre Le Pape, Sophie Ayrault, Cécile Quantin, Farid Juillot, Guillaume Morin.

Université

Equipe Géochimie des Eaux, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Institut de Physique du Globe - UMR 7154, IDES, CNRS-Université Paris Sud, LSCE, CEA-CNRS-UVSQ / IPSL, IMPMC, UMR 7590 CNRSUPMC-IRD

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2012.vol25

Les travaux récents menés sur la spéciation des éléments métalliques dans les matières en suspension (MES) dans la Seine ont mis en œuvre des techniques de spéciation physique basées sur la spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS) utilisant le rayonnement synchrotron. Cette approche apporté des connaissances nouvelles sur la nature des phases porteuses des éléments métalliques dans l’eau de la Seine. Elle a notamment permis de montrer qu’une fraction significative du zinc (jusqu’à 40% du Zn total dans certains échantillons prélevés à Triel et Bougival, en aval de Paris) est présente sous forme de sulfures de zinc dans les particules en suspension (Priadi et al. 2012). Des observations du même type ont été faites dans les MES de l’Orge mais les sulfures de zinc y sont présents en proportion beaucoup moindre (Le Pape, 2012). Parmi les origines possibles pour ces phases réduites de type sulfure dans la colonne d’eau, on peut invoquer les réseaux d’assainissement, les sédiments de fonds ou encore les rejets des stations d’épuration. Les travaux précédents ont montré que les sédiments sont fortement remobilisés en début de crue. Dans la mesure où ces sédiments contiennent des phases très réactives formées sous conditions réductrices (sédiment de fond, sédiment de réseau), ils sont moins stables en conditions oxydantes et peuvent donc potentiellement alimenter la phase dissoute en métaux lors de la ré-oxygénation du sédiment (remise en suspension) et lorsqu’une particule est ingérée (Cf axe« Ecotoxicologie et écologie »). A ce stade, il est impossible de dire si ces phases réactives se forment à l’échelle de quelques jours, de la saison (i.e. au cours de l’étiage) ou sur un pas de temps plus long. La connaissance de cette dynamique permettra de contraindre le temps de résidence des polluants dans les sédiments du lit mineur et des réseaux d’assainissement. Dans ce contexte, l’objectif du travail mené depuis 2012 est de mieux comprendre la dynamique des éléments métalliques à l’interface eau-sédiment de fond. La première étape a consisté à tenter d’évaluer l’efficacité du piégeage des polluants métalliques lors du dépôt et au cours de l’évolution à moyen terme des sédiments stockés dans le lit mineur (diagenèse précoce). Ceci implique d’identifier les réactions de formation/dissolution des phases réactives dans le sédiment au cours de l’établissement de conditions anoxiques et réductrices et d’évaluer la cinétique de ces réactions. Dans cette optique nous avons mis en œuvre l’analyse fine d’un piège à sédiment déployé sur une période de presque 5 mois dans une zone fortement impactée par l’agglomération parisienne (Bougival). La seconde étape a consisté à analyser la réactivité des sédiments lors de leur remise en suspension en laboratoire.

guillaume.morin@impmc.upmc.fr