Sujet de thèse IFSTTAR

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Fiche détaillée :

Titre : Dynamique des contaminants métalliques en gestion des eaux pluviales : apports de la spéciation physique et chimique

Laboratoire principal - Référent principal   -

Directeur du laboratoire principal   -

Spécialité de la thèse chimie de l’environnement / géochimie

Axe 3 - COP2017 - Aménager et protéger les territoires

Site principal Nantes

Etablissement d'inscription UNIVERSITE DE NANTES

Ecole doctorale EGAAL - Ecologie, Géosciences, Agronomie et Alimentation

Directeur de thèse prévu RUBAN Véronique  -    -

Type de financement prévu Contrat doctoral  - Ifsttar

Résumé

Dans la gestion des eaux pluviales, les ouvrages de rétention et/ou d’infiltration assurent à la fois une régulation des flux d’eau et un abattement de la charge polluante des eaux de ruissellement par décantation et infiltration. Pourtant, la performance épuratoire de ces ouvrages est souvent remise en cause par une forte variabilité des concentrations en contaminants métalliques en sortie d’ouvrage et la rétention faible de la fraction dissoute (<0,45 µm) de ces éléments. Afin d’éclairer les déficits épuratoires et l’impact potentiel des rejets en terme de biodisponibilité, l’objectif général de cette thèse est de tester différentes hypothèses portant sur le transfert des métaux trace dans un ouvrage. L’ouvrage étudié est un bassin de rétention-infiltration des eaux de ruissellement du pont de Cheviré (Nantes), représentatif d’un site de fort trafic (100 000 véhicules/j). La spéciation physique des éléments observée via une méthode de fractionnement a permis, dans un premier temps de mettre en évidence l’existence d’une fraction particulaire fine difficilement décantable et mobile (entre 0,45 µm et 8 µm), en particulier pour Cu, Zn. La labilité de Cu a ensuite été étudiée, dans les eaux d’entrée, de surface et d’infiltration de l’ouvrage, ainsi qu’après remise en suspension des sédiments. 15 - 50% de la fraction dissoute s’avère biodisponible. Enfin, les différences de répartition des métaux trace entre les phases solides du sédiment selon son âge (degré de maturation) indique une capacité de remobilisation plus importante de certains métaux (Cu, Zn, Cd) dans un sédiment plus minéral et que la fraction extractible à l’acide acétique contribue le plus à cette différence.

Mots-clefs: bassin de rétention-infiltration, eaux de ruissellement urbain, sédiments, métaux trace, fractionnement, labilité

Laboratoire principal - Référent principal	-
Directeur du laboratoire principal	-
Spécialité de la thèse	chimie de l’environnement / géochimie
Axe	3 - COP2017 - Aménager et protéger les territoires
Site principal	Nantes
Etablissement d'inscription	UNIVERSITE DE NANTES
Ecole doctorale	EGAAL - Ecologie, Géosciences, Agronomie et Alimentation
Directeur de thèse prévu	RUBAN Véronique - -
Type de financement prévu	Contrat doctoral - Ifsttar
Résumé Dans la gestion des eaux pluviales, les ouvrages de rétention et/ou d’infiltration assurent à la fois une régulation des flux d’eau et un abattement de la charge polluante des eaux de ruissellement par décantation et infiltration. Pourtant, la performance épuratoire de ces ouvrages est souvent remise en cause par une forte variabilité des concentrations en contaminants métalliques en sortie d’ouvrage et la rétention faible de la fraction dissoute (<0,45 µm) de ces éléments. Afin d’éclairer les déficits épuratoires et l’impact potentiel des rejets en terme de biodisponibilité, l’objectif général de cette thèse est de tester différentes hypothèses portant sur le transfert des métaux trace dans un ouvrage. L’ouvrage étudié est un bassin de rétention-infiltration des eaux de ruissellement du pont de Cheviré (Nantes), représentatif d’un site de fort trafic (100 000 véhicules/j). La spéciation physique des éléments observée via une méthode de fractionnement a permis, dans un premier temps de mettre en évidence l’existence d’une fraction particulaire fine difficilement décantable et mobile (entre 0,45 µm et 8 µm), en particulier pour Cu, Zn. La labilité de Cu a ensuite été étudiée, dans les eaux d’entrée, de surface et d’infiltration de l’ouvrage, ainsi qu’après remise en suspension des sédiments. 15 - 50% de la fraction dissoute s’avère biodisponible. Enfin, les différences de répartition des métaux trace entre les phases solides du sédiment selon son âge (degré de maturation) indique une capacité de remobilisation plus importante de certains métaux (Cu, Zn, Cd) dans un sédiment plus minéral et que la fraction extractible à l’acide acétique contribue le plus à cette différence.
Mots-clefs:	bassin de rétention-infiltration, eaux de ruissellement urbain, sédiments, métaux trace, fractionnement, labilité

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