mobised anr inspiration - agence-nationale … · 6laboratoire!d’hydrologie!de!nancyp!anses!...
Post on 16-Sep-2018
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MOBISED + Modelling the reMOBIlization of SEDiments and the release of associated contaminants
CONTEXTE ET ENJEUX Rejetés dans les milieux aqua1ques pendant des décennies, les contaminants chimiques et/ou microbiologiques issus des eaux usées urbaines ou industrielles, des eaux de drainage des sols agricoles, se sont accumulés dans le compar1ment sédimentaire. Ce stock de contaminants, associés à de fines par1cules sédimentaires, a été enfoui à des profondeurs variables selon le taux de sédimenta1on et peut être poten1ellement remobilisé lors d’épisodes de crue ou de réaménagement des cours d’eau. La profondeur à laquelle ces sédiments peuvent être remaniés est hautement dépendante de leurs caractéris1ques intrinsèques et de l’intensité de la perturba1on physique. Dans le contexte du changement clima1que et de l’augmenta1on des épisodes de précipita1ons intenses, la sensibilité des pe1ts cours d’eau est telle que la remobilisa1on des sédiments par érosion du chenal pourrait y être plus fréquente et plus intense, affectant alors les couches plus profondes et plus contaminées. CeIe remobilisa1on est suscep1ble de dégrader sévèrement la qualité des eaux de surface.
OBJECTIFS et METHODES Le projet MOBISED, bénéficiant du réseau de coopéra1on scien1fique franco-‐luxembourgeois (RésEAU LorLux), a pour objec1f d’étudier la remobilisa1on des sédiments dans un cours d’eau dont le bassin versant a été le siège d’une intense ac1vité minière et industrielle (bassins sidérurgiques du nord de la Lorraine). L’urbanisa1on accompagnant ce développement industriel a induit la contamina1on des eaux de surface par les eaux usées domes1ques et le ruissellement urbain. Plus précisément, ce projet vise à meIre en évidence les mécanismes mis en jeu dans la remobilisa1on des sédiments et ses conséquences sur la qualité des eaux. Pour aIeindre cet objec1f, une approche mul1disciplinaire est mise en œuvre, notamment (i) une étude précise et détaillée des sédiments, de leurs propriétés physiques et chimiques, de leur contamina1on en incluant les contaminants chimiques (métaux, polluants organiques persistants) et microbiologiques (virus, éléments géné1ques mobiles). (ii) une étude de l’hydroclimatologie, de l’hydrodynamique des cours d’eau (iii) des tests expérimentaux de remobilisa1on des sédiments et de libéra1on des contaminants associés, ainsi que des campagnes d’échan1llonnage à haute fréquence de plusieurs épisodes de crue qui permeIront une caractérisa1on fine de la composi1on des agrégats et de leur distribu1on dans la colonne d’eau et (iv) le suivi de la morphologie du lit du cours d’eau et la modélisa1on du transport des sédiments. L’originalité du projet MOBISED repose sur: (i) l’apport d’une dimension qualita1ve à l’approche quan1ta1ve de modélisa1on, (ii) l’étude de plusieurs types de contamina1on (métallique, organique et microbiologique) permeIant d’iden1fier des comportements différents lors de la remise en suspension des sédiments (iii) une descrip1on fine de la composi1on chimique et microbiologique des sédiments et des phases solides en suspension globalement et aux échelles microscopiques et moléculaires pour mieux comprendre les interac1ons contaminants-‐sédiments et la cohésion des sédiments.
Contact : Emmanuelle MONTARGES-‐PELLETIER, emmanuelle.montarges@univ-‐lorraine.fr -‐ 03 83 59 62 52
Coordinateur : LIEC Partenaires : LIST (Luxembourg) – Géoressources – LCPME – CRPG –LOTERR – LHN
POINTS FORTS ¥ Projet pluridisciplinaire ¥ Projet transfrontalier, Lorraine-‐Luxembourg. ¥ Développement d’une approche “mul1-‐technique” à différentes échelles d’observa1on. ¥ Différencia1on des flux de par1cules par l’u1lisa1on de marqueurs minéraux, organiques
et microbiologiques. ¥ Statut des micropolluants dans les sédiments et la colonne d’eau. ¥ Implémenta1on de données qualita1ves dans la modélisa1on du transport de sédiments. ¥ La modélisa1on du transport de sédiments cohésifs. ¥ Collabora1ons locales :
Agence de l’Eau Rhin Meuse et Syndicat de Valorisa1on Ecologique de l’Orne. ¥ Labellisa1on par le pole de compé11vité HYDREOS. ¥ Créa1on d’un site atelier sur le bassin versant de l’Orne et site de forma1on universitaire. ¥ Développement d’un plan de ges1on des données, portail de données.
PRODUCTIONS SCIENTIFIQUES ET BREVETS Publica=ons soumises ou en prépara=on ABUHELOU F. et al (2017) Suspended Particulate Matter Collection Methods affect the Quantification of Polycyclic Aromatic Compounds in the River System. Submitted to Environmental Science and Pollution Research.
KANBAR H. et al (2017) Highly Impacted Sediments by Steel-Making Activities in the Orne River, Northeastern France. Part I: Origin and Transformation of Iron Minerals. Submitted to Science of the Total Environment.
DONG S. et al (2017) Identifying industrial waste in Orne river sediments (northeast France) with Pb and Zn isotope signatures. To be submitted to Environmental Science and Technology Letters.
PERSPECTIVES – Messages pour H2020 INSPIRATION
« Ce projet ANR France-‐Luxembourg sur les sédiments de l’Orne et le fonc1onnement hydrologique de ce cours d’eau est complété par des études sur :
① La mise en œuvre d’indicateurs écologiques fonc1onnels. ② L’évolu1on de l’habitat végétal à l’échelle du bassin versant et l’influence de la
ripisylve sur la qualité des eaux.
« Le projet contribue à la mise en place d’un observatoire à long terme sur un bassin versant fortement impacté par l’ac1vité minière et sidérurgique, incluant la mise en place de sta1ons automa1ques, le développement d’un plan de ges1on des données.
« La démarche de valorisa1on du projet MOBISED inclut un rapprochement avec l’Agence de l’Eau Rhin-‐Meuse et le Syndicat de Valorisa1on Ecologique de l’Orne, ainsi qu’avec les communes riveraines. « Les retombées scien1fiques du projet MOBISED contribueront aux probléma1ques de réaménagement des cours d’eau :
① Ges1on des crues et risques d’inonda1on ② Ges1on des sédiments contaminés
« Le projet MOBISED par1cipe à l’acquisi1on de connaissances pour une meilleure ges1on des milieux aqua1ques con1nentaux. Ces derniers représentent une forte propor1on des ressources en eau et par conséquent représentent un enjeu économique et humain majeur qui va s’amplifier avec l’augmenta1on des popula1ons et l’augmenta1on de l’urbanisa1on ou encore des ac1vités agricoles et industrielles.
« Labellisé par HYDREOS, ce projet a aussi pour voca1on de diffuser auprès des bureaux d’études et autres PME en charges d’études environnementales nos connaissances sur le transport par1culaire et le devenir des sédiments fortement contaminés.
« 3 thèses (1 soutenue, 2 en cours), 2 postdoctorats (2016 et 2017) se sont adossés au projet MOBISED.
1Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Con=nentaux UMR7360 2Luxembourg Ins1tute of Science and Technology
3Georessources UMR7359 4Laboratoire de Chimie Physique et Microbiologie pour l’Environnement UMR7564
5Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques UMR7358 6Laboratoire d’Hydrologie de Nancy-‐ ANSES
7LOTERR Laboratoire d’Observa1on des territoires, Centre de Recherche en Géographie EA 7304
1-Schéma conceptuel de la remobilisation des sédiments et libération des contaminants associés dans la colonne d’eau. 2- vue satellite (2014-IGN) de la vallée de l’Orne montrant les anciens sites miniers et sidérurgiques (❒) 3- dépôts sédimentaires en amont du barrage de Moyeuvre Grande 4- Orne en crue, juin 2016
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