Characterization and origin of trace metals, polycyclic aromatic hydrocarbons and pesticides transported by atmospheric deposition and storm water runoff in suburban separative catchments.
Caractérisation et origine des métaux traces, hydrocarbures aromatiques polycycliques et pesticides transportés par les retombées atmosphériques et les eaux de ruissellement dans les bassins versants séparatifs péri-urbains.
Résumé
For the last 30 years, storm water runoff has been recognized as one of the major sources of pollution to receiving waters due to the high pollutant concentrations transported. Atmospheric fallout, erosion of impervious surfaces (roofs, streets, pavements, parking lots) and leaching of particles deposited on the soil or impervious surfaces generated by vehicular traffic, residential and collective heating and industries have been recognized as the principal sources of pollution . The objective of this thesis is to characterize and to determine the sources of heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and pesticides transported by runoff from two suburban catchments equipped with separative sewer systems located in the East of Nantes city (Pin Sec and Gohards catchments). This study is carried out in the frame of Institut de Recherche en Sciences et Techniques de la Ville (IRSTV). The complete study of concentrations and flux of pollutants in total atmospheric depositions as well as in roof and street runoff was made in order to assess the contribution of the different compartments to the total pollution transported by runoff at the outlet of separative sewer systems. This pollution monitoring establishes and in some cases confirms the origin and the main pathways of pollutant transfer to the storm water generated into suburban catchments with low population and low vehicular traffic. Total atmospheric deposition is the principal source of cadmium and chromium, roofs and their accessories are a large source of zinc and lead and street runoff provides nickel, copper and zinc. With regard to organic pollution, vehicular traffic has been identified as the main source of PHAs, while the treatment of surfaces with herbicides for the control of growing plants is the main source of pesticides in these catchments.
Depuis une trentaine d'années, les eaux de ruissellement sont considérées comme une source importante de pollution des milieux naturels en raison de leur concentration élevée en micropolluants. Les dépôts atmosphériques, l'érosion des surfaces imperméables (toitures, chaussées, trottoirs et parkings) et le lessivage des dépôts générés principalement par le transport, les chauffages et les industries sont les principales sources identifiées. L'objectif du travail présenté dans ce mémoire est de caractériser et déterminer des sources de métaux traces, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et pesticides transportés par les rejets de temps de pluie issus de deux bassins versants séparatifs situés à l'Est de Nantes (bassins du Pin Sec et des Gohards). Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un projet fédératif de recherche de l'Institut de Recherches en Sciences et Techniques de la Ville (IRSTV). L'étude détaillée des concentrations et des flux de substances polluantes dans les retombées atmosphériques et les eaux de ruissellement de toitures et de chaussées a été effectuée pour estimer l'apport de ces différents compartiments à la pollution transportée par les eaux pluviales s'écoulant aux exutoires des réseaux séparatifs. À partir de ce suivi, cette étude établit et dans certains cas confirme l'origine et les vecteurs principaux de transfert de polluants aux eaux pluviales générées en zones périurbaines peu denses et avec une densité de trafic faible à modérée. Les retombées atmosphériques s'avèrent une source de chrome et cadmium, les toitures et leurs accessoires sont source de zinc et de plomb, les chaussées apportent cuivre, nickel et zinc. En termes de pollution organique, le trafic automobile semble être la principale source de HAP, tandis que les pratiques de désherbage de la municipalité et des particuliers continuent à être la cause principale de présence de pesticides dans les eaux pluviales.
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