Contamination des sédiments d’un bassin d’infiltration par les particules d’usure des pneus et de la route

La gestion efficace des eaux pluviales est devenue un défi majeur. Des ouvrages tels que les bassins de rétention ou d’infiltration ont été mis en place dans des zones sensibles, en particulier dans les zones urbaines. Ces systèmes jouent un rôle essentiel dans la régulation du débit de l’eau, permettant dans certains cas une recharge des nappes phréatiques, mais aussi une réduction de la charge polluante vers l’environnement grâce à la décantation, à l’infiltration, à la photo-oxydation et à la biodégradation [DANG et al., 2023]. Les eaux de ruissellement collectées par ces bassins lessivent des surfaces routières et peuvent contenir plusieurs polluants, notamment des métaux lourds, des micropolluants organiques et des microplastiques. Parmi les fragments de microplastiques, les particules d’usure des pneus et des routes (TRWP, pour Tire and Road Wear Particles en anglais) se distinguent comme une source et un vecteur majeur de microplastiques dans l’environnement [KOLE et al., 2017]. Les TRWP sont formées par l’agrégation de particules de pneus, principalement constituées d’une fraction polymérique synthétique de styrene-butadiene-rubber (SBR) et de butadiene-rubber (BR), ainsi que de matériaux routiers abrasés. Ces agrégats sont continuellement générés par le trafic routier avec une émission annuelle estimée par habitant allant de 0,2 à 5,5 kg à l’échelle mondiale [BAENSCH-BALTRUSCHAT et al., 2020], et leur dispersion dans l’environnement est principalement attribuée au ruissellement [DE OLIVEIRA et al., 2024]. Les sols à proximité directe des axes routiers se retrouvent alors contaminés à des teneurs allant jusqu’à la centaine de grammes de TRWP par kilogramme de sol [UNICE et al., 2012 ; EISENTRAUT et al., 2018 ; GOßMANN et al., 2021 ; RØDLAND et al., 2022 ; FEDERICO et al., 2023].

Considérant le caractère écotoxique des additifs organiques et inorganiques tels que les métaux utilisés dans la fabrication des pneus et la présence des TRWP dans les environnements urbains à de fortes concentrations, il est primordial d’améliorer nos connaissances sur le devenir des TRWP, notamment dans les ouvrages de gestion des eaux pluviales. Pour cela, nous avons exploré pour la première fois : i) l’empreinte de la contamination en TRWP (niveau de contamination, distribution spatiale et fractionnement de la taille des particules) dans les sédiments d’un bassin d’infiltration situé près du périphérique de la ville de Nantes (ouest de la France) ; ii) la relation entre les TRWP et les métaux dans les sédiments, considérant l’utilisation de certains métaux comme additifs pour les pneus, ce qui suggère que les TRWP peuvent agir comme un vecteur de la pollution métallique ; et iii) le rôle d’un ouvrage de gestion des eaux pluviales dans l’atténuation de la contamination par les TRWP en évaluant le bilan de masse entre les apports de TRWP et les quantités retenues dans les sédiments. Nos analyses se sont focalisées sur la teneur en caoutchouc synthétique des pneus (en particulier SBR et BR) en utilisant la pyrolyse couplée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse (Pyr-GCMS). Les données acquises contribueront à améliorer nos connaissances sur le devenir des TRWP en milieu urbain dans les ouvrages de gestion des eaux pluviales.