Rémanence et transferts des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques dans le bassin amont de la Seine

Les travaux réalisés lors de cette thèse s’intéressent aux processus de transfert et à la rémanence des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) à l’échelle du bassin amont de la Seine. Pour ce faire, un large plan d’échantillonnage visant à collecter des retombées atmosphériques, des sols, des matières en suspension et des eaux de surface a été mis en place. Ainsi, plus de 830 échantillons ont été collectés durant une trentaine de campagne répartie sur une année hydrologique complète. Sur ces matrices, il a été choisi de coupler des analyses chimiques à des mesures d’activité de radionucléides afin d’apporter des informations supplémentaires aux études classiques en utilisant des modèles de traçage sédimentaire.

Les résultats ont mis en avant les durées de décontamination des sols élevées, de l’ordre de plusieurs décennies, soulignant l’inscription de la problématique de la contamination environnementale par les HAP dans une longue échelle temporelle. Les faibles quantités de HAP mis en jeu dans les processus de transferts tels qu’ils ont été mesurés par rapport aux stocks déjà présent dans l’environnement montrent que l’historique du bassin de la Seine est à prendre en considération lors de l’étude de ces composés.

La contribution des différentes sources aux stocks dans les sols a été étudiée. A l’échelle du bassin, les retombées atmosphériques régionales sont responsables d’une contamination diffuse des compartiments environnementaux tandis que les terrains fortement soumis aux rejets anthropiques tels que les bordures de routes ou les zones urbaines et industrielles présentent des teneurs en contaminants plus élevées mais plus localisées.

De fortes différences de concentrations en HAP ont été observées entre les sols et les matières en suspensions dans les rivières et plusieurs hypothèses ont été avancées pour expliquer ce phénomène. La comparaison des différents bassins étudiés a mis en avant le rôle de leur origine dans les teneurs en HAP mesurées dans les sédiments. Ainsi, la contamination des matières en suspension est plus forte dans les zones soumises à une érosion de surface intense par rapport aux bassins où l’érosion des berges est prédominante. De même, un enrichissement en HAP des particules érodées par rapport aux sols dont elles sont issues pourrait être responsable des flux de contaminants importants mesurés dans les rivières. Au contraire, le temps de résidence des particules dans le réseau hydrographique n’est pas apparu être un élément clef de leur contamination.

Les durées de décontamination des sols à l’échelle du bassin amont de la Seine ont été cartographiées. Ils apparaissent dépendre principale des processus de dissipation (biodégradation, oxydation et volatilisation) bien qu’ils soient minimales dans les parcelles les mieux connectées au réseau hydrographique. Enfin l’impact des rejets anthropiques actuels semblent représenter la plus grande partir de la contamination du milieu aquatique suggérant qu’une limitation de la pollution à court terme est possible bien que la rémanence des HAP soit à considérer sur une longue échelle de temps.