Programme INTERREG III : STARDUST

1. VLIZ Programme INTERREG III : STARDUST Spatial and Temporal Assessment of high Resolution Depth profiles Using novel Sampling Technologies Devenir des polluants contenus dans les sédiments fluviaux et marins en zone transfrontalière Lot van de polluenten in fluviatiele en mariene sedimenten in grensoverschrijdende zones Vlaams Institute voor de Zee Université des Sciences et Technologies de Lille Vrije Universiteit Brussel Eaux interstitielles Bruxelles, 24 septembre 2004

2. Warneton Menen Deulemont Helkijn « Bassin Rond » Localisation des sites de prélèvements sélectionnés Belgique 5 sites de prélèvement : Helkijn et Bassin Rond (Escaut) Campagnes communes Warneton (Lys) Menen (Lys) VUB Deulemont (Deule) USTL

3. I. Quelques rappels sur les techniques centrifugation DET/DGT II. Intercomparaison USTL / VUB : cas du site de Warneton métaux : - centrifugation - DET / DGT Comparaison entre les 2 équipes III. Résultats obtenus sur les différents sites paramètres majeurs (Eh, pH, COD…) métaux : - centrifugation - DET / DGT Comparaison entre les différentes techniques Plan de la présentation

4. N2 Sac à gants Carotte Tube de prélèvement Métaux : acidification par HNO3 puis analyse par ICP-AES ou ICP-MS Piston en téflon Sulfures et carbonates : aucun traitement Cric I Technique d’extraction par centrifugation Matériel en plastique (polyéthylène, téflon…) préalablement lavé à l’acide Étude de la phase liquide : • extraction par centrifugation • filtration du surnageant à 0,45 µm

5. - Les DET sont constitués d’un gel d ’agarose - Les DGT sont constitués d’un gel de polyacrylamide + résine (gel+Chelex) pour fixer les métaux - Équilibre entre le gel et l’eau interstitielle obtenu par diffusion des espèces Porosité du gel = 20 nm : permet de doser la fraction totale dissoute (labile+ organocompléxée) préconcentration grâce au gradient de concentration, flux de diffusion Technique « in situ », résolution de 0.5 cm Technique « in situ » avec une résolution quasi millimétrique Porosité = 2nm : espèces labiles Dilution importante : nécessité de coupler avec appareils d’analyse sophistiqués (ICP-MS) Les techniques de diffusion sur gel : DET et DGT

6. technique de centrifugation Concentrations du même ordre de grandeur entre USTL et VUB aussi bien pour les métaux majeurs que pour les traces Variations similaires excepté pour quelques points  probablement du à l’hétérogénéité du sédiment. II. Intercomparaison VUB/ USTL : Cas du site de Warneton

7. Profils en oxygène dans les galeries très différents. Profils en métaux qui peuvent être modifiés lors de la présence de galeries Hétérogénéité du sédiment : réalisation de profils d’oxygène Profils réalisés avec microélectrode

8. DET DGT Comme pour la technique de centrifugation, on retrouve globalement les mêmes profils entre les deux équipes Validation des techniques d’analyse des 2 équipes Comparaison VUB/ USTL : techniques DET/DGT

9. Eau Sédiment Processus d’oxydation Processus de réduction réoxydation bioturbation Bactéries,benthos... Réduction de l'oxygène Dénitrification Réduction des (hydr)oxydes de manganèse Réduction des (hydr)oxydes de fer Réduction des sulfates Précipitation, complexation, adsorption... Diagenèse précoce

10. pH, Eh Warneton Menen Deulemont Bassin Rond Helkijn Menen et Helkijn : profils redox assez semblables avec un potentiel assez élevé en surface et ensuite une diminution marquée du potentiel jusque 5 cm Warneton et Deulemont : profils redox assez semblables avec une anoxie marquée dès la surface  milieu très réducteur dès la surface Comparaison des sites

11. Sels nutritifs et COD Warneton Deulemont Bassin Rond Helkijn Menen nitrates Consommation importante des nitrates sous l’interface Même phénomène observé pour les sulfates sauf pour la carotte Deulemont sulfates Plus difficile de tirer une tendance générale excepté pour Deulemont  diminution avec la profondeur COD

12. Warneton Globalement, concentrations du même ordre de grandeur entre les techniques DET/centri Teneurs plus élevées avec DET/ centrifugation Menen Bonne corrélation entre Mn, Co et Cd Corrélation observée entre le Fe et le Ni (Deulemont) Deulemont Comparaison des techniques : Warneton / Deulemont / Menen Profils de métaux par centrifugation / DET / DGT

13. Deulemont Menen Warneton Problème avec la technique de centrifugation à approfondir Comparaison des techniques : centrifugation / DET / DGT Cas particulier du fer Teneurs en fer beaucoup plus élevées mesurées par la technique DET que par la technique de centrifugation

14. Résultats comparables pour les deux équipes Résultats avec les différentes techniques relativement comparables pour une majorité de métaux problème des teneurs plus élevées mesurées avec les DET : lié à la centrifugation ? À une modification de la température  appliquer les gels directement sur le site Problème du fer à étudier dans le futur : remise en cause de la technique par centrifugation ? Apparemment, bonnes corrélations entre certains éléments traces et le Mn (même remarque pour le Fe) Utilisation de programmes de calculs statistiques, programmes de calculs d’équilibre. Conclusions et perspectives

15. VLIZ Programme INTERREG III : STARDUST Spatial and Temporal Assessment of high Resolution Depth profiles Using novel Sampling Technologies Devenir des polluants contenus dans les sédiments fluviaux et marins en zone transfrontalière Lot van de polluenten in fluviatiele en mariene sedimenten in grensoverschrijdende zones Vlaams Institute voor de Zee Université des Sciences et Technologies de Lille Vrije Universiteit Brussel