Chapitre I : Synthèse bibliographique
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Elles sont utilisées dans la prévention de la pollution marine, notamment lors des opérations
d’immersion de boues de dragage. En France, le groupe de travail G.E.O.D.E., créé en 1990, a
déterminé des valeurs de références permettant de qualifier un sédiment uniquement à l’aide des
données chimiques (Lamy Environnement, 1996).
L’utilisation de ces seuils de toxicité constitue des outils puissants pour évaluer la qualité d’un
milieu lorsqu’ils sont couplés à des tests de toxicité, d’accumulation ou des études sur les
communautés benthiques (Mac Donald et al, 2000).
Les paramètres analytiques retenus pour l’évaluation routinière de la qualité chimique des
sédiments sont :
– Métaux et métalloïdes (arsenic, cadmium, chrome, cuivre, mercure, nickel, plomb, zinc)
– Hydrocarbures aromatiques polycycliques.
– Biphényles polychlorés.
– Carbone organique total
– Hydrocarbures pétroliers (C10 - C50).
Pour certains de ces paramètres, il n’existe actuellement aucun critère de qualité des sédiments.
Les analyses sont néanmoins exigées pour faciliter l’interprétation des autres résultats et/ou pour
vérifier, dans le cas d’une gestion en milieu terrestre, que les sédiments respectent les critères de
qualité pour les sols (Beaulieu et al, 1999).
Pour étudier les tendances temporelles, la datation des dépôts s‘avère très utile. Elle est effectuée
par la mesure de l‘activité des isotopes radioactifs de courte période en particulier le
210
Pb
(période: ~ 23 ans). Le
137
Cs (période: ~ 30 ans) qui sert souvent pour caler cette datation en
raison de la retombée maximale de cet isotope au début des années 1960 suite aux essais
nucléaires dans l‘atmosphère (Ferrand et al, 1999 et Smith et al, 1986).
La datation assure l‘établissement du suivi chronologique des apports en contaminants à un
milieu aquatique donné et permet par la suite d‘identifier les périodes de forts apports en ETM.
1-5-1-2 Etudes écologiques, biologiques et biochimiques :
L’étude de modifications structurales des communautés benthiques permet d’évaluer l’impact
des sédiments contaminés sur les organismes, ceci avec une très grande signification écologique.
Swartz et al, (1986) et Chapman et al, (1991) ont mis en évidence des modifications de la
structure des populations benthiques, en fonction du niveau de contamination des sédiments,
notamment le long de gradients de pollution. Cependant, lors de contaminations modérées, il est
souvent très difficile de séparer les effets biologiques liés aux facteurs environnementaux
(structure du sédiment, saison, salinité, etc.…) de ceux qui sont dus aux polluants (Stebbing,
1985; DeWitt et al, 1989; Moriarty, 1990 et Cripe et al, 2000). Plus récemment, l’impact des
sédiments contaminés sur les populations benthiques a été abordé à partir de changements
biologiques et biochimiques, tel que l’évaluation de la bioaccumulation et l’utilisation de
biomarqueurs. Ces nouvelles approches sont plus sensibles, plus spécifiques et permettent de
mettre en évidence des changements biologiques de façon plus précoce, cependant, elles sont
encore peu utilisées et principalement en milieu dulçaquicole (Karouna-Reiner et Zehr, 1999 et
Choi et al, 2000).
Les approches biologique et chimique sont deux méthodes essentielles et complémentaires pour
évaluer la qualité d’un environnement et les effets à différents niveaux d’organisation
biologique, de la cellule à la population (Chapman et al, 1987 et Woodruff et al, 1999).
1-6 Les contaminants sédimentaires :
Les dépôts sédimentaires marins et littoraux constituent un filtre pour les polluants et deviennent
ainsi les réservoirs ultimes pour de nombreux composés chimiques connus ou inconnus
(Chapman et Long, 1983). Les contaminants sont adsorbés sur les particules en suspension puis
accumulés dans les sédiments, la majorité des contaminants se trouvent sur les argiles, les
oxy/hydroxydes de Fe et de Mn, les carbonates, les substances organiques et les matériaux
biologiques (Eggleton et Thomas, 2004).
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Elles sont utilisées dans la prévention de la pollution marine, notamment lors des opérations
d’immersion de boues de dragage. En France, le groupe de travail G.E.O.D.E., créé en 1990, a
déterminé des valeurs de références permettant de qualifier un sédiment uniquement à l’aide des
données chimiques (Lamy Environnement, 1996).
L’utilisation de ces seuils de toxicité constitue des outils puissants pour évaluer la qualité d’un
milieu lorsqu’ils sont couplés à des tests de toxicité, d’accumulation ou des études sur les
communautés benthiques (Mac Donald et al, 2000).
Les paramètres analytiques retenus pour l’évaluation routinière de la qualité chimique des
sédiments sont :
– Métaux et métalloïdes (arsenic, cadmium, chrome, cuivre, mercure, nickel, plomb, zinc)
– Hydrocarbures aromatiques polycycliques.
– Biphényles polychlorés.
– Carbone organique total
– Hydrocarbures pétroliers (C10 - C50).
Pour certains de ces paramètres, il n’existe actuellement aucun critère de qualité des sédiments.
Les analyses sont néanmoins exigées pour faciliter l’interprétation des autres résultats et/ou pour
vérifier, dans le cas d’une gestion en milieu terrestre, que les sédiments respectent les critères de
qualité pour les sols (Beaulieu et al, 1999).
Pour étudier les tendances temporelles, la datation des dépôts s‘avère très utile. Elle est effectuée
par la mesure de l‘activité des isotopes radioactifs de courte période en particulier le
210
Pb
(période: ~ 23 ans). Le
137
Cs (période: ~ 30 ans) qui sert souvent pour caler cette datation en
raison de la retombée maximale de cet isotope au début des années 1960 suite aux essais
nucléaires dans l‘atmosphère (Ferrand et al, 1999 et Smith et al, 1986).
La datation assure l‘établissement du suivi chronologique des apports en contaminants à un
milieu aquatique donné et permet par la suite d‘identifier les périodes de forts apports en ETM.
1-5-1-2 Etudes écologiques, biologiques et biochimiques :
L’étude de modifications structurales des communautés benthiques permet d’évaluer l’impact
des sédiments contaminés sur les organismes, ceci avec une très grande signification écologique.
Swartz et al, (1986) et Chapman et al, (1991) ont mis en évidence des modifications de la
structure des populations benthiques, en fonction du niveau de contamination des sédiments,
notamment le long de gradients de pollution. Cependant, lors de contaminations modérées, il est
souvent très difficile de séparer les effets biologiques liés aux facteurs environnementaux
(structure du sédiment, saison, salinité, etc.…) de ceux qui sont dus aux polluants (Stebbing,
1985; DeWitt et al, 1989; Moriarty, 1990 et Cripe et al, 2000). Plus récemment, l’impact des
sédiments contaminés sur les populations benthiques a été abordé à partir de changements
biologiques et biochimiques, tel que l’évaluation de la bioaccumulation et l’utilisation de
biomarqueurs. Ces nouvelles approches sont plus sensibles, plus spécifiques et permettent de
mettre en évidence des changements biologiques de façon plus précoce, cependant, elles sont
encore peu utilisées et principalement en milieu dulçaquicole (Karouna-Reiner et Zehr, 1999 et
Choi et al, 2000).
Les approches biologique et chimique sont deux méthodes essentielles et complémentaires pour
évaluer la qualité d’un environnement et les effets à différents niveaux d’organisation
biologique, de la cellule à la population (Chapman et al, 1987 et Woodruff et al, 1999).
1-6 Les contaminants sédimentaires :
Les dépôts sédimentaires marins et littoraux constituent un filtre pour les polluants et deviennent
ainsi les réservoirs ultimes pour de nombreux composés chimiques connus ou inconnus
(Chapman et Long, 1983). Les contaminants sont adsorbés sur les particules en suspension puis
accumulés dans les sédiments, la majorité des contaminants se trouvent sur les argiles, les
oxy/hydroxydes de Fe et de Mn, les carbonates, les substances organiques et les matériaux
biologiques (Eggleton et Thomas, 2004).