Contamination des sols franciliens par les éléments métalliques et les micropolluants organiques

Abstract : Dans le cadre de la phase 6 du programme PIREN-Seine, l’action « Cartographie de la contamination des sols » s’est focalisée sur la contamination des sols à large échelle spatiale. Si aujourd’hui certaines bases de données existent pour la contamination des sols (base de données GIS Sol sur les éléments traces métalliques, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les polychlorobiphényls, les dioxines et les pesticides organochlorés), la contamination des sols reste méconnue pour certaines molécules d’intérêt émergent. Dans ce contexte, 105 molécules ont été recherchées dans les sols, incluant les métaux et éléments majeurs (n=23), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP, n=15), les polychlorobiphényles (PCB, n=19), les phtalates (PAE, n=7), les polybromodiphényléthers (PBDE, n=8), les alkylphénols (n=7), les composés perfluoroalkylés (PFAS, n=22) et 4 substances individuelles (bisphénol A (BPA), tétrabromobisphénol A (TBBPA), hexachlorobenzène (HCB) et pentachlorobenzène (PeCB)). La stratégie d’échantillonnage visait, d’une part, à caractériser la contamination physico-chimique de divers sols franciliens, et d’autre part, à étudier l’influence de l’occupation des sols. Dans ce but, 32 sols répartis dans des zones urbaines et rurales ont été échantillonnés et analysés (Figure 1). Ils ont été prélevés au moyen d’une tarière sur les dix premiers centimètres du sol. La première partie de cette étude s’est consacrée à la caractérisation globale de la contamination des sols par les métaux et les micropolluants organiques. Selon le métal considéré, les teneurs métalliques varient de quelques mg/kg à plusieurs milliers de mg/kg. Pour les polluants organiques, ces teneurs varient entre 0,1 µg/kg et plusieurs milliers de µg/kg. Globalement, la contamination des sols par les micropolluants organiques est caractérisée par la prédominance des HAP (∑15HAP, 150-55 000 µg/kg), suivi des PAE (∑7PAE, 10-1 700 µg/kg) et des AP (∑7AP, 30-330 µg/kg). Très loin derrière ce premier groupe, on retourne les PCB (∑19PCB, 1-71 µg/kg) suivis par les PBDE (∑8PBDE, 0,3-13 µg/kg) et les PFAS (∑22PFAS, 0,2-3,2 µg/kg). Les distributions de composés et les niveaux de contaminations dans ces sols sont globalement comparables aux niveaux mentionnés dans la littérature, bien que certaines molécules comme les PFAs soient extrêmement peu documentées. D’un sol à un autre, la contamination des sols par les AP, les PAE et les PFAS ne semble varier que faiblement (d90/d10 < 10), alors que les niveaux de contamination pour les PCB et les PBDE et dans une plus forte mesure les HAP fluctuent plus fortement. Même si certaines études mentionnent des corrélations entre polluants, carbone organique (COP) et black carbon (BC), ces travaux n’ont pas mis en évidence l’une ou l’autre de ces corrélations. Le second objectif de cette synthèse visait à étudier l’influence de l’occupation des sols. Pour une majorité de polluants et le COP, aucune différente significative n’apparait entre les sols urbains et ruraux. Les seules différences significatives observées concernent le BC, le Cu, le Zn. Bien que non significatives, certaines tendances apparaissent cependant pour les HAP, les PBDE, les PCB ou les PFAS pour les micropolluants organiques ou le Sr pour les métaux. Les sols localisés sous le panache des vents dominants d’Ile-de-France (axe sud-ouest / nord-est) n’apparaissent pas plus contaminés que d’autres sols. Ces résultats témoignent à la fois de la contamination plus importante des sols urbains comparativement aux sols ruraux, mais également d’une diffusion importante de ces molécules à travers les apports atmosphériques. Cette observation s’explique par l’utilisation de ces molécules pendant plusieurs décades, dans des gammes plus ou moins variées d’applications qui a conduit à une dissémination importante de ces composés et à une pollution de fond dans les sols franciliens. Certains sites se démarquent néanmoins, et ce pour plusieurs familles de contaminants, probablement en raison de la présence de source locales. La dernière partie de cette synthèse se consacrait à l’évaluation du stock de polluants contenu dans les premiers centimètres du sol et à la comparaison de ce stock aux flux atmosphériques. Pour des polluants comme les ∑15HAP, le Pb et dans une moindre mesure le Zn, Cu, Cd, ∑7PAE et ∑7AP, les stocks de polluants dans le sol sont très nettement supérieurs aux flux atmosphériques. Pour ces polluants, la faible contribution atmosphérique pourrait s’expliquer par 1) la rémanence de ces molécules dans les sols, 2) l’exposition du sol à travers les années et donc, à l’intégration de la pollution sur une période relativement longue, et 3) les émissions passées de ces molécules et les stocks importants constitués au cours des années. Une tendance moins marquée est observée pour les PFAS et les PBDE.
Type de document :
Communication dans un congrès
Liste complète des métadonnées

https://hal-enpc.archives-ouvertes.fr/hal-01162334
Contributeur : Johnny Gasperi <>
Soumis le : mercredi 10 juin 2015 - 11:12:18
Dernière modification le : lundi 16 septembre 2019 - 12:36:04

Identifiants

  • HAL Id : hal-01162334, version 1

Citation

Johnny Gasperi, Sophie Ayrault, Elodie Moreau-Guigon, Fabrice Alliot, Pierre Labadie, et al.. Contamination des sols franciliens par les éléments métalliques et les micropolluants organiques. Colloque PIREN - fin de phase 6, May 2015, Paris, France. ⟨hal-01162334⟩

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