Caractérisation des sédiments d’un bassin de retenue-décantation des eaux pluviales et éléments pour la gestion

Résumé

Les eaux de ruissellement se chargent en métaux, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), pesticides et bactéries pathogènes, véhicules pour beaucoup sous forme particulaire. Une des stratégies qui permet de gérer ces eaux pluviales contaminées est le stockage au sein des bassins de retenue pour laisser décanter une fraction des matières en suspension. Les dépôts ainsi constitues représentent des déchets qu’il faut gérer. Les objectifs de cet article sont : i) caractériser les sédiments d’un bassin de retenue-décantation; ii) appréhender la variabilité et l’hétérogénéité de leurs caractéristiques microbio-physico-chimiques et ecotoxicologiques et faire ressortir les facteurs expliquant cette variabilité; iii) établir les corrélations entre caractéristiques et dégager des tendances d’évolution de la qualité des sédiments. Les résultats obtenus montrent que le diamètre médian des sédiments est compris entre 50 et 150 μm. Ils sont surtout contamines en HAP, métaux et 4-n-nonylphenol. Des genres bactériens pouvant contenir des formes pathogènes (Pseudomonas, Aeromonas, Nocardia) ont également été trouves dans ces sédiments. Les teneurs en Nocardia sont plus élevées au niveau des sédiments composes de particules fines et légères (taille comprise entre 1,1 et 3,3 μm). Les sédiments « frais » collectes a l’issue d’un évènement pluvial sont plus écotoxiques que les sédiments matures. Une homogénéisation de leurs caractéristiques microbio-physico-chimiques et ecotoxicologiques a été constatée après 5 ans de suivi. Concernant l’étude sur les sources des contaminants microbiens trouves dans les sédiments, les résultats montrent que les objets et traces visibles associes aux activités socio-économiques sont a l’origine de la contamination microbiologique des eaux de ruissellement. Tous ces résultats sont utiles pour les gestionnaires dans le but d’orienter le choix ou d’impulser le développement de filières ou stratégies de traitement et de valorisation de ces sédiments.

Abstract

Stormwater runoffs are loaded with metals, PAHs, pesticides and pathogenic bacteria, conveyed for many in particulate form. One of the techniques used to manage this contaminated stormwater is to use retention basins in order to allow settling of the suspended solids. The deposits thus set up represent zones of contamination and a particular waste. The deposits thus constituted represent waste that must be managed. The objectives of this paper are: i) to characterize the sediments of a stormwater retention basin, ii) to identify the variability and heterogeneity of its microbiological, physical, chemical and ecotoxicological characteristics and to highlight the key factors that could explain this variability, iii) establish correlations between characteristics and identify trends in the change of sediment quality. The deriving results show that the median diameter of the sediments is between 50 and 150 μm. They are mostly contaminated with PAH, metals and 4-n-nonylphenol. Concerning the microbiological characterization, the bacteria “cores” observed in the sediments are composed of the bacterial genus which may contain pathogenic forms: Mycobacteria, Pseudomonas, Aeromonas, Nocardia. Nocardia counts are higher in sediments composed of fine and light particles (grain size between 1.1 and 3.3 μm). The ecotoxicity analysis of these sediments using the “ostracodes” test revealed that “fresh” sediments collected during a storm event were more ecotoxic than old ones. Sediment characteristics trended to become homogenous after 5 years of monitoring. Regarding investigations on the identification of the sources of microbiological contaminants observed in the retention basin, socio-urban observations revealed a direct relationship between the microbiological contamination of runoff and the presence of items and marks leave by socio-economic activities undertaken on the watershed. These results are useful for the managers in order to guide the choice or to stimulate the development of sectors or strategies of treatment and valorization of these sediments.