Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Eaux souterraines – Pollution – Vistrenque (France)“

Les masses d'eaux souterraines soutiennent 65% de l’alimentation en eau potable en France. L'accroissement des pressions anthropiques entraîne des pollutions des eaux et la fermeture de captages. La diversité des pollutions existantes et l'apparition de contaminants émergents requièrent une compréhension globale du fonctionnement des masses d’eau souterraine. La mise en place de plan d'actions par les collectivités et gestionnaires de la ressource nécessite d’identifier les origines des contaminants et de définir les zones vulnérables avec précision. L’objectif de ce travail consiste en la mise en place d’une approche multi-traceurs sur la nappe de la Vistrenque (Gard), afin d’étudier l’origine et le transfert des contaminants. Les analyses portent sur les traceurs naturels d’origine de l’eau (les éléments majeurs, mineurs et traces), les isotopes stables de la molécule d’eau (δ18O/δ2H-H2O), les isotopes stables de l’azote des nitrates δ15N/δ18O-NO3-, l’isotope du bore δ11B, le gadolinium (Gd), ainsi que sur un cortège de molécules organiques incluant pesticides et résidus médicamenteux, servant eux-mêmes de traceurs. L'application de cette approche multi-traceurs a permis l'identification de l'origine des nitrates sur des zones de captages prioritaires présentant une superposition de sources de nitrate d'origines agricoles et urbaines. L’analyse de la signature isotopique en δ15N/δ18O-NO3- des nitrates facilement mobilisables des sols s’est montrée être un outil efficace pour caractériser les pollutions azotées en contexte agricole. En comparant les signatures isotopiques des sols et des eaux souterraines, les parcelles à l'origine de la contamination ont été identifiées. En plus d'une contamination agricole, l'infiltration d'un panache d'effluent de station d'épuration dans la nappe a montré l'importance de l'étude des résidus pharmaceutiques et la vulnérabilité des aquifères face aux contaminants émergents. L'ensemble de ces observations a permis de poser les bases pour transposer cette approche à d'autres secteurs d'étude, en se focalisant sur l'opérationnalité de l'approche par multi-traçage géochimique, isotopique et organique
In France, groundwater supports 65% of the drinking water supply. The increasing pressures of human activities lead to water pollution and the closure of water supply wells. The diversity of existing pollutants and the emergence of new contaminants require a comprehensive understanding of the functioning of groundwater bodies. The implementation of action plans by local authorities and resource managers requires identifying the origins of contaminants and defining vulnerable areas with precision. The objective of this work is to establish a multi-tracer approach on the Vistrenque aquifer (France, Gard), to study the origin and transfer of contaminants. Analyses include natural tracers of water origin (major, minor, and trace elements), stable isotopes of water molecules (δ18O/δ2H-H2O), stable nitrogen isotopes of nitrates δ15N/δ18O-NO3-, boron isotope δ11B, gadolinium (Gd), as well as a range of organic molecules including pesticides and pharmaceutical residues, serving as tracers themselves. Using this multi-tracer approach, it was possible to identify the origin of nitrates in water catchment areas where agricultural and urban nitrate sources overlap. Analysis of the isotopic signature in δ15N/δ18O-NO3- of easily mobilized nitrates in soils has proved to be an effective tool for characterizing nitrogen pollution in an agricultural context. The land parcels responsible for contamination were identified, based on the comparison of the isotopic signatures of soils and groundwater. In addition to agricultural contamination, the infiltration of an urban effluent plume from a wastewater treatment plant into the aquifer highlighted the importance of studying the occurrence of pharmaceutical residues and the vulnerability of aquifers to emerging contaminants. All these observations have laid the groundwork for extending this approach to other study areas, focusing on the operability of the geochemical, isotopic, and organic multi-tracer approach

La pollution des eaux par les nitrates peut avoir trois origines : agricole, industrielle et domestique, et relève d'un processus déterminant, la minéralisation de l'azote organique c'est à dire son passage sous forme de nitrate soluble. En fonction de différents facteurs (les conditions climatiques, la couverture végétale. . . ), les nitrates sont en plus ou moins grande proportion entraines vers les nappes phréatiques. En Lorraine, les données des analyses d'eaux souterraines mettent en évidence la hausse irrégulière mais globale des taux de nitrates de 1976 a 1989. L’examen des zones polluées nous permettra d'apprécier la part du facteur physique (vulnérabilité des aquifères) et du facteur humain (rejets azotes) dans les phénomènes de pollution
The pollution of waters by the nitrates can have three origins: agricultural, industrial, domestic. It results from a main process, the mineralization of organic nitrogen, that is to say its transformation in soluble nitrogen. Because of different agents (climate, vegetation, etc) the nitrates are more or less drawled away to the phreatic sheets. In Lorraine, the analyses of underground waters show the irregular but general progression of the nitrates between 1976 and 1989. The examination of polluted areas will allow us to estimate the part of physical factor ( prheatic sheets vulnerability) and human factor ( nitrogenous throw ) in pollution phenomena

L'objectif de cette étude est de quantifier l'impact de l'agriculture sur la qualité des eaux souterraines du vexin français, dans l'espace et dans le temps. La qualité a été jugée sur trois anions majeurs: no#3#-, so#4#- et cl#-, ces derniers ont une relation directe avec les engrais artificiels azotes. L'analyse de l'évolution chimique des différents aquifères: aquifère ypresien-lutetien, nappe de la craie, nappe des sables de fontainebleau et la nappe phréatique des alluvions, indique une augmentation lente mais régulière des teneurs en nitrate avec un accroissement important en 1979-1980. Dans un second temps, grâce au krigeage, on a pu réaliser des images de synthèse illustrant des champs de pollution en nitrate, sulfate et chlorure sur fond géographique de la région de l'aquifère principal ypresien-lutetien. Les différentes cartes obtenues permettent d'apprécier la vitesse de propagation d'un polluant quelconque et de déterminer les zones vulnérables. Trois bassins versants ont été retenus pour être discutes: le bassin de l'aubette de Magny, le bassin du Sausseron et celui de la Viosne. La forte activité agricole dans le bassin de l'aubette de Magny d'une part et l'insuffisante capacité de renouvellement et la minceur de la couche de terre végétal au-dessus du calcaire grossier de l'aquifère ypresien-lutetien d'autre part font que ce bassin possède les teneurs en nitrate les plus importantes. Le bassin du Sausseron représente des faibles teneurs en nitrate à cause de l'aquifère ypresien localement captif et de la faible activité agricole du bassin. Le bassin de la Viosne présente une situation intermédiaire: une forte activité agricole avec des fortes concentrations en nitrate quand l'aquifère est libre, et des faibles teneurs quand ce dernier est captif. Si certains secteurs s'avèrent non pollués, l'ensemble est menace a plus ou moins long terme comme le montre les cartes prévisionnelles de l'an 2003 et 2013. Dans certaines conditions, la dénitrification naturelle des lacs de gravières située dans la région pourrait être un moyen efficace pour diminuer la pollution azotée des eaux destinées à la consommation humaine.

Le but de cette these est d'etudier l'influence d'une pollution organique sur la faune souterraine aquatique des systemes karstiques. Ce travail constitue donc une etape dans la demarche visant a acquerir les connaissances necessaires au developpement des methodes de controle biologique de la qualite des eaux souterraines. Sont ainsi presentes dans le premier chapitre de cette these le contexte scientifique, les objectifs de ce travail, l'approche methodologique qui ont guide mes etudes, ainsi que le systeme karstique et les sites experimentaux sur lesquels elles ont porte. Le deuxieme chapitre cherche a mettre en evidence, a partir d'une approche physico-chimique, thermique et bacteriologique, les relations existant entre les caracteristiques structurales de l'aquifere karstique et la distribution spatio-temporelle d'une contamination. Le troisieme chapitre est entierement consacre a l'etude de l'influence de cette contamination sur la structure et la distribution spatio-temporelle des peuplements d'invertebres dans la zone saturee de l'aquifere karstique. Enfin, la synthese des resultats marquants de mes etudes et les perspectives qui en decoulent constituent le dernier chapitre

Cette etude a permis de visualiser assez correctement, a l'echelle des secteurs etudies, l'etat des nappes phreatiques dont la teneur en nitrates est toujours critique et celles ou la qualite naturelle est suffisante et conforme aux normes de potabilite reglementaires. L'evolution de la qualite physico-chimique des nappes du secteur d'etude a ete suivie sur une periode de 8 ans (1986 a 1994) a partir des prelevements effectues in situ. Le traitement de l'ensemble des resultats par deux procedes d'analyse multidimensionnelle des donnees brutes nous a permis d'etablir des representations simplifiees de sites par la definition des zones caracteristiques des criteres etudies: mineralisation et pollution. L'exploitation des resultats montre que plus de 2/3 des nappes souterraines du territoire sont atteintes par la pollution, surtout dans la partie nord du luberon (goult, joucas, roussillon). Dans l'optique ainsi decrite, nous avons mis en evidence l'importance de l'evaluation initiale des nappes souterraines, le diagnostic et la caracterisation de la situation dans laquelle nous mettons en relief, comme instrument methodologique, l'elaboration des zones de vulnerabilite et des cartes d'isoconcentrations. Ces cartes sont importantes car elles contribuent a l'analyse de l'extension du probleme aussi bien qu'a l'identification des sources potentielles de pollution, responsables du probleme. Ainsi, les efforts de recherche et de developpement supplementaires sont requis pour ameliorer la gestion permanente des engrais azotes a l'echelle du territoire etudie, pour accorder les solutions de court et de moyen termes de lutte contre la pollution des eaux des nappes souterraines par les nitrates

La St. Baume (Bouches du Rhône, Var ; France) est le plus méridional des massifs de la basse Provence carbonatée. Sa structure résulte de la reprise du chevauchement sud provençal (Eocène sup. ) Par la phase tectonique majeure ponto-pliocène. Ses structures géologiques complexes (w-e) sont recoupées orthogonalement par un drainage fluviatile (s-n). Cette disposition détermine un morcellement du drainage souterrain. La somme des débits atteint huit cents litres par seconde et les débits moyens des plus grosses sources sont inférieurs à deux cent litres par seconde. Ce massif possède tous les types de fonctionnement définis par A. Mangin. Son drainage s'effectue à 3 niveaux et selon 3 axes: vers le N. Vers des sources locales : vers la source orientale et occidentale la plus basse; vers la sources sous marines de Cassis. Des analyses hydrochimiques et bactériologiques montrent que ces eaux sont de grande qualité. Une relation entre l'altitude des sources et la valeur du coefficient de tarissement montre que les drainages aérien et souterrain sont indissociables. L'étude de la morphologie des bassins versants fluviatiles montre que leurs principales dimensions sont liées. Le drainage souterrain ne pouvant être abordé par l'analyse de sa morphologie, nous avons développé une approche plus théorique en nous appuyant sur les principes développés dans le cadre de la thermodynamique des phénomènes irréversibles. Les structures de drainage ont donc une cohérence qui doit servir a guider toute reconstitution. La St. Baume qui a subi plusieurs changements d'orientation de drainage est un vieux karst ou d'anciennes morphologies continuent a jouer un rôle dans le fonctionnement hydrologique actuel car ce karst n'a jamais été l'objet de soulèvements importants permettant une marginalisation de ces anciennes structures souterraines de drainage
Sainte Baume (Bouches du Rhône, Var ; France) is the most southern massif of lower carbonated Provence. Its structure results from resumption of south provencal overthrust by the tectonic major ponto-pilocene phase. Its complex geologic structures are cut at right angle by a fluviatile drainage s. N. This disposition determines a partition of underground drainage. Total outflow goes up to eight hundred litres per second and mean of major springs are modest. This massif includes all types of function as defined by A. Mangin. It is drained on three levels and according to three axes: n. Towards local springs; towards the oriental and occidental lower spring; towards sub-marine springs. Hydrochemical and bacteriological analyses show that these waters are of great quality. A relation between the springs altitude and the value of the exhaustion coefficient proves that underground and areal drainage cannot be dissociated. Morphological studies of fluviatile river basins show that their main dimensions are linked. As underground drainage cannot be analysed by a morphological study we have developed a more theoretical approach resting on the principles developed by thermodynamics of irreversible phenomena. Drainage structures thus have coherence which must guide all reconstitution: Sainte Baume which has undergone many changes in drainage orientation is an old karst. Ancient morphology continues to play a part in the actual hydrological function as this karst have never been subjected to major upheavals which would have excluded these ancient structures from the drainage pattern

L'etude de la mise en solution des nitrates d'origine agricole au sein des eaux souterraines demande une approche pluridisciplinaire evidente au vue du nombre important de facteurs qui interviennent dans ce processus. La presence de nitrates au sein des eazux souterraines provient le plus souvent de la combinaison de nombreux facteurs parmi lesquels les facteurs climatiques agronomiques, hydrologiques, hydrogeologiques et geologiques sont les plus importants. Les differentes situations que l'on rencontre provinnent le plus souvent du poids relatif de chacun de ces facteurs. Une telle etude a permis de determiner la vulnerabilite de chaque aquifere au probleme de la contamination par les nitrates
Contamination study of agricultural nitrate in haut-rhone aquifer requires an evident multidisciplinarity approach in view of the important number of factors involved in this mechanism. Nitrate in groundwater usually results ofrom the combination of many climatic, agronomic, hydrological, hydrogeological and geological factors. The different situations come across, usually result from the importance of each factor. Such a study allows to determine the vulnerability of agricultural nitate contamination of each aquifer