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Journée du DEA - 2002
Étude de la pollution en hydrocarbures Étude de la pollution en hydrocarbures
du dépôt grossier sur l’ensemble du du dépôt grossier sur l’ensemble du
réseau d’assainissement parisien réseau d’assainissement parisien
Journée du DEACréteil - 2002
V. Rocher, S. Garnaud, R. Moilleron, G. Chebbo
Journée du DEA - 2002
1) Les dépôts au sein du réseau
Plan de la présentation
Journée du DEA - 2002
2) Description du travail
3) Principaux résultats
4) Conclusions
1)1) Les dépôts au sein du réseauLes dépôts au sein du réseau
Journée du DEA - 2002
Les dépôts au sein du réseau
Dépôt grossier (DG)Dépôt grossier (DG) Gris / noir
Minérale (MO = 8%)
Epaisseur de 5 à 40 cm
Couche Organique (CO)Couche Organique (CO) Marron
Organique (MO = 52%)
Epaisseur de 2 à 15 cm
Biofilm:Biofilm: Marron
Organique (MO = 60%)
Epaisseur de 1 à 5 mm
Eaux usées
Collecteur
3 types de dépôts3 types de dépôts
Journée du DEA - 2002
Les dépôts au sein du réseau 3 types de dépôts3 types de dépôts
Cas du biofilm (MEB)Cas du biofilm (MEB)
ParoiParoi
Matrice Matrice organiqueorganique
Couche Couche cellulairecellulaire
40 µm200 µm
11 22
Journée du DEA - 2002
1) Les dépôts au sein du réseau
Plan de la présentation
Journée du DEA - 2002
3) Principaux résultats
4) Conclusions
2.1) Objectifs2.1) Objectifs
2.2) Dispositif expérimental2.2) Dispositif expérimental
2) Description du travail2) Description du travail
Journée du DEA - 2002
Mesure des hydrocarbures associés au dépôt grossierMesure des hydrocarbures associés au dépôt grossier
ObjectifsObjectifs
HHydrocarbures totaux ydrocarbures totaux (IR)(IR)
HydrocarburesHydrocarbures Aromatiques Polycycliques Aromatiques Polycycliques (HPLC / fluorimétrie)(HPLC / fluorimétrie)
Mesure de l’indice Mesure de l’indice CHCH22
Impact environnemental : formation de films Impact environnemental : formation de films
Film d’HCFilm d’HC
Molécules aromatiques ( 2 à 6 cycles)Molécules aromatiques ( 2 à 6 cycles)
Impact sanitaire : cancérigène Impact sanitaire : cancérigène FluoFluo
B[k]FB[k]F
B[b]FB[b]F
AA PyrPyrPP
AcylAcylNN AcenAcen FF
B[a]AB[a]A ChryChry B[a]PB[a]P
D[ah]AD[ah]A BPerBPer IPIP
Journée du DEA - 2002
Mesure des hydrocarbures associés au dépôt grossierMesure des hydrocarbures associés au dépôt grossier
ObjectifsObjectifs
2 Axes de recherche2 Axes de recherche
1) Etude de la fluctuation spatialefluctuation spatiale
de la pollution en HC sur
l’ensemble du réseau parisien
1) Etude de la fluctuation spatialefluctuation spatiale
de la pollution en HC sur
l’ensemble du réseau parisien
TeneursTeneurs SignaturesSignatures
2) Détermination de l’origine des l’origine des
HCHC associés au dépôt grossier
(étude des signatures HAP)
2) Détermination de l’origine des l’origine des
HCHC associés au dépôt grossier
(étude des signatures HAP)
Sources Sources pétrolièrespétrolières
Sources Sources pyrolytiquespyrolytiques
Journée du DEA - 2002
Utilisation du réseau de bassins de déssablementUtilisation du réseau de bassins de déssablement
Eaux Eaux uséesusées
de la hauteur de la section de la cunette décantation de MES transitant dans le collecteur
de la hauteur de la section de la cunette décantation de MES transitant dans le collecteur
Rôle : limiter l’accumulation de dépôts au fond des collecteurs
Principe de fonctionnement :
ObjectifsObjectifs
Journée du DEA - 2002
> 0.5 mm > 0.5 mm 76 %76 %
< 0.5 mm < 0.5 mm 24 %24 % > 0.5 mm > 0.5 mm 76 %76 %
< 0.5 mm < 0.5 mm 24 %24 %
Utilisation du réseau de bassins de déssablement
63%
22%10%
2%3%
0.05 mm
0.05 0.5 mm
0.5 8 mm
8 20 mm
> 20 mm
Distribution granulométrique
Type des sédiments accumulés (n=240)Type des sédiments accumulés (n=240)
76%
24%
ObjectifsObjectifs
Journée du DEA - 2002
> 0.5 mm > 0.5 mm 76 %76 %
< 0.5 mm < 0.5 mm 24 %24 % > 0.5 mm > 0.5 mm 76 %76 %
< 0.5 mm < 0.5 mm 24 %24 %
Teneur en MO Teneur médiane Teneur médiane 7.2 %7.2 % Teneur médiane Teneur médiane 7.2 %7.2 %
Distribution granulométrique
Utilisation du réseau de bassins de déssablement
Type des sédiments accumulés (n=240)Type des sédiments accumulés (n=240)
ObjectifsObjectifs
Journée du DEA - 2002
> 0.5 mm > 0.5 mm 76 %76 %
< 0.5 mm < 0.5 mm 24 %24 % > 0.5 mm > 0.5 mm 76 %76 %
< 0.5 mm < 0.5 mm 24 %24 % Distribution granulométrique
Teneur en MO Teneur médiane Teneur médiane 7.2 %7.2 % Teneur médiane Teneur médiane 7.2 %7.2 %
Utilisation du réseau de bassins de déssablement
Type des sédiments accumulés (n=240)Type des sédiments accumulés (n=240)
77%77%
23%23%
0.4 mm
> 0.4 mm
Granulométrie du DGGranulométrie du DG
Caractéristiques des 3 types dépôts du réseau (Ahyerre / Chebbo)
BiofilmBiofilm
COCO
DGDG
58 / 7158 / 71
68 / 5868 / 58
9.6 / 49.6 / 4
MO (%)MO (%)
DG DG 9.6 / 49.6 / 4
Dépôt Dépôt grossiergrossier
ObjectifsObjectifs
Journée du DEA - 2002
Sites et procédures d’échantillonnageSites et procédures d’échantillonnage
Dispositif expérimentalDispositif expérimental
40 sites répartis sur le réseau
Prélèvement de 6 échantillons
1 m de profondeur1 m de profondeur
Surface (5-10 cm)Surface (5-10 cm)
Journée du DEA - 2002
1) Les dépôts au sein du réseau
Plan de la présentation
Journée du DEA - 2002
2) Description du travail
4) Conclusions
3) Principaux résultats 3) Principaux résultats
3.1) Fluctuation spatiale de la pollution en HC3.1) Fluctuation spatiale de la pollution en HC
3.2) Détermination de l’origine de la pollution
Fluctuation des teneursFluctuation des teneurs
Fluctuation des signaturesFluctuation des signatures
Journée du DEA - 2002
Teneurs en Teneurs en hydrocarbures totaux (mg/kg)hydrocarbures totaux (mg/kg)
Fluctuation spatiale des teneursFluctuation spatiale des teneurs
200< TH < 1300 mg/kg 200< TH < 1300 mg/kg (CV = 49 %)(CV = 49 %)
Valeur moyenne : Valeur moyenne : 625 mg/kg625 mg/kg
Homogéneité des teneurs Homogéneité des teneurs sur le réseau parisiensur le réseau parisien
Marais (4ème arr)Marais (4ème arr)
DGDG
500 mg/kg500 mg/kg
COCO
2000 mg/kg2000 mg/kg
Gonzalez, 2001Gonzalez, 2001
Journée du DEA - 2002
Teneurs en Teneurs en HAP totaux (mg/kg)HAP totaux (mg/kg)
Fluctuation spatiale des teneursFluctuation spatiale des teneurs
2 < HAP < 90 mg/kg 2 < HAP < 90 mg/kg (CV = 79 %)(CV = 79 %)
Valeur moyenne : Valeur moyenne : 21 mg/kg21 mg/kg
Faible fluctuation spatiale des Faible fluctuation spatiale des teneurs sur le réseau parisienteneurs sur le réseau parisien
Marais (4ème arr)Marais (4ème arr)
DGDG
22 mg/kg22 mg/kg
COCO
14 mg/kg14 mg/kg
Rocher, 2002Rocher, 2002
Journée du DEA - 2002
Répartition massiqueRépartition massique des HAP (R = 2-3 cycles / 4-6 cycles) des HAP (R = 2-3 cycles / 4-6 cycles)
Fluctuation spatiale des signaturesFluctuation spatiale des signatures
R < 1R < 1 pourpour 95 %95 % des sites des sites
R : 0.5 R : 0.5 avec unavec un CV = 59 % CV = 59 %
Prédominance des HAP lourds Prédominance des HAP lourds sur l’ensemble du réseausur l’ensemble du réseau
--
Journée du DEA - 2002
70%70%
(+/- 10%)(+/- 10%)
HAP majoritairesHAP majoritaires
Fluctuation spatiale des signaturesFluctuation spatiale des signatures
HAP majoritaires identiques HAP majoritaires identiques sur l’ensemble du réseausur l’ensemble du réseau
PhénanthrènePhénanthrène
FluoranthèneFluoranthène
PyrènePyrène
Benzo(k,b)FluoranthèneBenzo(k,b)Fluoranthène
ChrysèneChrysène
Benzo(a)AnthracèneBenzo(a)Anthracène
Benzo(a)PyrèneBenzo(a)Pyrène
Journée du DEA - 2002
46%46%
(+/- 10%)(+/- 10%)
PhénanthrènePhénanthrène
FluoranthèneFluoranthène
PyrènePyrène
Benzo(k,b)FluoranthèneBenzo(k,b)Fluoranthène
ChrysèneChrysène
Benzo(a)AnthracèneBenzo(a)Anthracène
Benzo(a)PyrèneBenzo(a)Pyrène
HAP majoritairesHAP majoritaires
Fluctuation spatiale des signaturesFluctuation spatiale des signatures
HAP majoritaires identiques HAP majoritaires identiques sur l’ensemble du réseausur l’ensemble du réseau
Journée du DEA - 2002
1) Les dépôts au sein du réseau
Plan de la présentation
Journée du DEA - 2002
2) Description du travail
4) Conclusions
3) Principaux résultats 3) Principaux résultats
3.1) Fluctuation spatiale de la pollution en HC
3.2) Détermination de l’origine de la pollution3.2) Détermination de l’origine de la pollution
Journée du DEA - 2002
Forte contribution des sources pyrolytiquesForte contribution des sources pyrolytiques
Origine de la pollutionOrigine de la pollution
Prédominance des HAP lourds Prédominance des HAP lourds (LMW/HMW = 0.5)(LMW/HMW = 0.5)
Journée du DEA - 2002
Forte contribution des sources pyrolytiquesForte contribution des sources pyrolytiques
Origine de la pollutionOrigine de la pollution
Prédominance des HAP lourds Prédominance des HAP lourds (LMW/HMW = 0.5)(LMW/HMW = 0.5)
Présence de composés caractéristiquesPrésence de composés caractéristiques
0
5
10
15
20
25
P Fluo B(k,b)F Pyr B(a)A Chry B(a)P
%%1515
101011111111
7.57.5 6.56.58.58.5
Principaux HAP présents dans le dépôts Principaux HAP présents dans le dépôts grossier (n=240)grossier (n=240)
FluoFluo PyrPyr ChryChryB(a) AB(a) A
Journée du DEA - 2002
Forte contribution des sources pyrolytiquesForte contribution des sources pyrolytiques
Origine de la pollutionOrigine de la pollution
Prédominance des HAP lourds Prédominance des HAP lourds (LMW/HMW = 0.5)(LMW/HMW = 0.5)
Présence de composés caractéristiquesPrésence de composés caractéristiques
0
1
2
3
0 1 10 100 1000
Ratios caractéristiquesRatios caractéristiques
P / AP / A
Flu
o/P
yrF
luo
/Pyr
Sources Sources pyrolytiquespyrolytiques
Journée du DEA - 2002
Forte contribution des sources pyrolytiquesForte contribution des sources pyrolytiques
Origine de la pollutionOrigine de la pollution
Trace de sources pétrolièresTrace de sources pétrolières
0
5
10
15
20
25
P Fluo B(k,b)F Pyr B(a)A Chry B(a)P
%%1515
101011111111
7.57.5 6.56.58.58.5
Principaux HAP présents dans le dépôts Principaux HAP présents dans le dépôts grossier (n=240)grossier (n=240)
PP
Journée du DEA - 2002
ConclusionsConclusions
Relative homogénéité des teneurs dans le dépôt grossier Relative homogénéité des teneurs dans le dépôt grossier
Hydrocarbures totauxHydrocarbures totaux : 625 mg/kg : 625 mg/kg (CV = 49 %) (CV = 49 %)
HAP totauxHAP totaux : 21 mg/kg : 21 mg/kg (CV = 79 %) (CV = 79 %)
Contribution marquée des sources pyrolytiquesContribution marquée des sources pyrolytiques
Existence d’une pollution de fond homogèneExistence d’une pollution de fond homogène
HAP à hauts PMHAP à hauts PM
4 HAP prédominants4 HAP prédominants