Heavy metal accumulation in the surface soil of SUDS: spatial variability of contamination and inter-site comparison - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2016

Heavy metal accumulation in the surface soil of SUDS: spatial variability of contamination and inter-site comparison

Accumulation de métaux lourds dans le sol superficiel d'ouvrages de gestion à la source des eaux pluviales : variabilité de la contamination et comparaison inter-sites

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Résumé

In urban areas, the increasing use of infiltration devices for stormwater management raises some concerns about the potential for micropollutants' accumulation in soil and transport to groundwater. It is necessary to properly appraise the spatial variability of contamination within these systems, so as to (i) provide guidance for their selection, design, and needs for maintenance after several years of operation, (ii) optimize the representativeness of soil samplings in experimental studies, and (iii) assess the modelling framework required for long-term evaluations. In this study, we determined the spatial distribution of three trace metals (copper, lead, zinc) in the surface soil of several infiltration facilities with contrasting catchments and hydraulic configurations. On each study site, we performed a series of high-resolution samplings and physical measurements (TDR soil moisture, volatile matter, thickness of the dark upper horizon of soil). Analyses generally show a significant enrichment of Cu, Pb and Zn in the topsoil, but this accumulation is restricted to a narrow area, since concentrations markedly decrease with increasing distance to the inflow point(s) of the facilities. The inter-site comparison highlights the influence of hydraulics and heterogeneous infiltration on the contamination patterns. Moreover, the metal concentrations often appear to be correlated to the volatile matter content and thickness of the upper horizon.
Si les systèmes favorisant l'infiltration des eaux de ruissellement connaissent un fort développement en zones urbaines, des interrogations demeurent quant à l'accumulation de micropolluants dans le sol de ces dispositifs, et à leur éventuel transfert vers les eaux souterraines. Il est nécessaire d'appréhender convenablement la variabilité spatiale de la contamination dans ces ouvrages, afin de (i) fournir des recommandations pour orienter le choix des solutions techniques, leur conception et leur maintenance, (ii) assurer une représentativité optimale de l'échantillonnage de sol au cours des études expérimentales, et (iii) apprécier la complexité des modèles à mettre en oeuvre pour des évaluations prospectives. Cette étude s'intéresse à la distribution spatiale de trois métaux traces (cuivre, plomb et zinc) dans le sol superficiel de différents ouvrages d'infiltration implantés dans des contextes urbains contrastés. Sur chaque site, on a réalisé une série d'échantillonnages à haute résolution spatiale, accompagnés de mesures physiques (teneur en eau TDR, teneur en matières volatiles, épaisseur de l'horizon superficiel sombre). Les analyses ont mis en évidence un enrichissement significatif en métaux des premiers centimètres du sol, généralement localisé autour du/des point(s) d'arrivée de l'eau dans les dispositifs. La comparaison inter-sites démontre l'influence du fonctionnement hydraulique des ouvrages, ainsi que des flux d'infiltration hétérogènes, sur la répartition des contaminants. En outre, les teneurs en métaux sont souvent corrélées à la quantité de matières volatiles et à l'épaisseur de l'horizon superficiel.
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Dates et versions

hal-01394954 , version 1 (10-11-2016)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01394954 , version 1

Citer

Damien Tedoldi, Ghassan Chebbo, Daniel Pierlot, Philippe Branchu, Yves Kovacs, et al.. Heavy metal accumulation in the surface soil of SUDS: spatial variability of contamination and inter-site comparison. Conférence NOVATECH 2016, GRAIE, Jun 2016, Lyon, France. ⟨hal-01394954⟩
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