L'é́chantillonnage passif pour le suivi réglementaire de la contamination en pesticides des eaux de surface: intérêt et limites

National audiencePesticides have been used in agriculture and urban activities since the 1950s because they are cheap, easy to use and very efficient. But this intensive use has led to diffuse contamination of environmental compartments (air, soil, water). The presence of these molecules can lead to toxic effects for biota or affect human use of water. The implementation of the Water Framework Directive (WFD) requires the use of an efficient monitoring network, based on reliable sampling and analytical techniques. Nowadays, grab sampling followed by extraction of analytes and chromatographic analysis is the most widespread strategy because of its simplicity of implementation but it also has numerous drawbacks. The crux of the issue lies in the lack of temporal representativeness and the low analytical sensitivity. An alternative strategy to overcome some of these problems could be the use of passive samplers. This contribution aims at discussing the possible application of passive samplers in regulatory monitoring programs. After a brief review of the regulatory aspects of the WFD and the main characteristics of passive samplers, two examples of the implementation of a passive sampler (Polar organic chemical integrative sampler or Pocis) in the field are detailed. These field studies showed that Pocis can be adapted to the two components of the WFD, namely surveillance control and operational control, although some regulatory or technical adjustments are still needed. Passive sampling could therefore be used in addition to current practices fora better monitoring of surface water quality. © 2018 Assoc. Generale des Hygienistes et Techniciens Municipaux. All rights reserved

Etalonnage du Chemcatcher pour des pesticides

Le Chemcatcher apolaire a été étalonné et largement étudié pour des composés tels que les HAP et PCB. Il existe en revanche très peu de données de calibration pour des pesticides hydrophobes. Les modèles cinétiques existants, basés sur des PRC du type HAP et la seule considération du log Kow des substances ne permettent pas d’estimer convenablement les taux d’échantillonnage de la plupart de composés considérés durant cette étude. Ainsi, des résultats acquis expérimentalement (constantes cinétiques et de distribution) sont présentés et des limites pressenties du Chemcatcher apolaire vis-à-vis des pesticides d’intérêt sont discutées

Sources, flux et spéciation du mercure particulaire sur le Rhône et ses affluents

National audienc

Etude de la contamination en pesticides et en éléments traces métalliques des bassins versants du Trec et de l’Auvézère : application de l’échantillonnage intégratif passif : Rapport final synthèse campagnes 2012-2014

Pesticides have become a major component of modern agriculture and are largely use in many urban and domestic activities. These substances are found today in all compartments of the environment, particularly in aquatic environments. The emission and dispersion of active substances and their residues in the aquatic environment is potentially harmful to ecosystems, and their monitoring is then compulsory. The implementation of the Water Framework Directive (WFD) requires sampling and analysis, combining high sensitivity, accuracy and reliability, and must be easily implemented. Currently, the methodology consists of spot sampling (once a month, usually) of water bodies followed by laboratory analysis. This approach suffers from a lack of time representativeness, coupled to unsatisfactory analytical sensitivity for some substances. Passive sampling techniques developed over the last 20 years could be included in the regulatory monitoring networks in order to overcome these issues, but some questions still remain as to their applicability. This work aimed to develop and apply passive samplers like POCIS and DGT into two watersheds located in Adour-Garonne basin, in order to assess the contribution of these techniques over conventional spot sampling. Especially, a higher knowledge on the type of pressure (e.g. detection frequencies , main substances found in water) and a better understanding of the consequences of the establishment of agri-environmental measures (trend monitoring) are expected. This work has also provided information on the robustness of the data integrated over the time and the fraction sampled by these tools (e.g. labile complex for heavy metals). Finally, we examined the applicability of these tools in the context of the WFD, after setting a confidence interval associated with the time-weighted average concentrations estimates, and then we proposed a decision scheme for the comparison with environmental quality standards.Les pesticides sont devenus une composante majeure de l’agriculture moderne et se sont imposés dans de nombreuses activités urbaines et domestiques. Ces substances se retrouvent aujourd’hui dans tous les compartiments de l’environnement notamment dans les milieux aquatiques. Le suivi resserré des substances actives et de leurs résidus, présents dans l’environnement à des concentrations potentiellement dommageables pour les écosystèmes, apparaît aujourd’hui comme une nécessité. L’application de la Directive cadre sur l’eau requiert des techniques d’échantillonnage et d’analyse performantes, alliant haute sensibilité, facilité de mise ½uvre, coûts abordables, et surtout précision et fiabilité. Actuellement, la méthodologie employée consiste en des prélèvements ponctuels d’eau (une fois par mois en général) suivi de l’analyse en laboratoire. Cette approche souffre d’un manque de représentativité temporelle, couplée à une sensibilité analytique parfois peu satisfaisante. Les techniques d’échantillonnage passif développées au cours des 20 dernières années pourraient être intégrées dans les réseaux de surveillance réglementaire afin de pallier ces manques, mais des questions subsistent encore quant à leur opérationnalité. Ces travaux ont visé à développer puis tester des échantillonneurs passifs du type POCIS et DGT au niveau de deux bassin versants, situés en Adour-Garonne, afin de juger de l’apport de ces techniques, par rapport aux prélèvements ponctuels classiques, dans le but de fournir davantage de connaissance sur le type de pression (e.g. fréquences de détections, substances phytosanitaires majoritairement retrouvées dans les eaux) et mieux appréhender les conséquences de la mise en place de mesures agro-environnementales (suivi de tendance). Ces travaux ont également fourni des renseignements sur la robustesse de la donnée intégrée dans le temps et la fraction échantillonnée par ces outils (e.g. complexes labiles pour les éléments trace métalliques). Enfin, nous nous sommes intéressés à l’applicabilité de ces outils dans le cadre de la DCE, après avoir défini un intervalle de confiance associé aux concentrations moyennes estimées dans le temps, puis proposé un schéma décisionnel en lien avec le rapportage et la comparaison avec les normes de qualité environnementales

Deux stratégies d'échantillonnage pour une vue d'ensemble de la contamination des eaux douces par les pesticides au sein d'un bassin versant agricole

International audienceTwo headwaters located in southwest France were monitored for 3 and 2 years (Auvézère and Aixette watershed, respectively) with two sampling strategies: grab and passive sampling with polar organic chemical integrative sampler (POCIS). These watersheds are rural and characterized by agricultural areas with similar breeding practices, except that the Auvézère watershed contains apple production for agricultural diversification and the downstream portion of the Aixette watershed is in a peri-urban area. The agricultural activities of both are extensive, i.e., with limited supply of fertilizer and pesticides. The sampling strategies used here give specific information: grab samples for higher pesticide content and POCIS for contamination background noise and number of compounds found. Agricultural catchments in small headwater streams are characterized by a background noise of pesticide contamination in the range of 20-70 ng/L, but there may also be transient and high-peak pesticide contamination (2000-3000 ng/L) caused by rain events, poor use of pesticides, and/or the small size of the water body. This study demonstrates that between two specific runoff events, contamination was low; hence the importance of passive sampler use. While the peak pesticide concentrations seen here are a toxicity risk for aquatic life, the pesticide background noise of single compounds do not pose obvious acute nor chronic risks; however, this study did not consider the risk from synergistic "cocktail" effects. Proper tools and sampling strategies may link watershed activities (agricultural, non-agricultural) to pesticides detected in the water, and data from both grab and passive samples can contribute to discussions on environmental effects in headwaters, an area of great importance for biodiversity

Des flux d'eau aux flux de matières en suspension et de contaminants associés : gestion d'un réseau de stations hydro-sédimentaires sur le Rhône

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [ADD1_IRSTEA]Hydrosystèmes et risques naturelsInternational audienceThe database for hydrological observatories (BDOH) is an efficient tool for storage which allows the combination of water discharge data, suspended particulate matter (SPM) and particulate contaminants concentrations, produced thought a same observatory network, to calculate time series fluxes. This application is used in the Rhône Sediment Observatory (OSR) program to estimate SPM and their associated contaminants fluxes along the Rhône River and its main tributaries. However, incomplete time series need to be filled prior to computation in BDOH. Hence, a sensitivity test was run to evaluate the effect of different estimation methods of SPM concentration and particulate mercury time series on final instantaneous and accumulated fluxes on the Rhône River at the two main stations of the OSR network (Jons and Arles). The results demonstrate that the differences between SPM and particulate mercury annual fluxes assessed with different estimation methods are less than 5%. However, at monthly scale, estimation methods can create higher differences (26-51%). In the future, these preliminary results will be completed with the estimation of the uncertainties associated with particle flux measurements

Etat des lieux des contaminants prioritaires et émergents dans les matières en suspension du bassin du Rhône

L'Observatoire des Sédiments du Rhône (OSR), mis en place en 2009, vise à améliorer les connaissances scientifiques sur les dynamiques sédimentaires du fleuve et des contaminants associés. Les programmes précédents (OSR 2 et OSR 3), ont permis d'acquérir des informations plus précises sur la présence et les concentrations de contaminants prioritaires dans les matières en suspension du Rhône et de ses principaux affluents. Ce rapport vise à interpréter les données acquises par l'OSR sur les principales stations du réseau de suivi, en les complétant au préalable pour des substances non ou peu documentées, dans le but de formuler des recommandations à destination de l'AERMC concernant les substances à inclure dans un futur réseau de mesure des flux particulaires pérenne sur le bassin du Rhône. Pour ce faire, une démarche de priorisation et de sélection des substances pertinentes a été mise en oeuvre, à partir de critères tels que la présence dans les textes réglementaires, l'affinité pour les particules, la fréquence de quantification, la toxicité, etc. Au total, 298 substances ont été évaluées. Suite à cette démarche de priorisation, l'ensemble des données acquises sur les concentrations en contaminants des matières en suspension ont été regroupées et interprétées, afin d'établir un état des lieux détaillé des polluants prioritaires et émergents sur le bassin du Rhône en termes de tendances spatio-temporelles et de risque environnemental. L'influence des conditions hydrologiques et des saisons est également abordée. En parallèle, des analyses prospectives de méthylmercure, composés pharmaceutiques et hormones ont été menées sur des échantillons de matières en suspension prélevées sur le Rhône et plusieurs de ses affluents. Les résultats montrent que le Gier et la Bourbre sont les affluents sur lesquels les concentrations en ces contaminants émergents sont les plus élevées. En revanche, à Jons et Arles sur le Rhône, ces substances sont moins fréquemment quantifiées

Bilan actualisé des flux de matières en suspension et micropolluants associés sur le bassin du Rhône. Rapport final

Ce livrable correspond à l'action III.3 de l'Observatoire des Sédiments du Rhône, programme 2015-2017 (OSR 4). Il a pour objet la quantification des flux de matières en suspension et des contaminants associés, du Lac Léman à la mer Méditerranée. Les chroniques de concentration en micropolluants (PCB indicateurs, mercure, éléments traces métalliques et radionucléides), de débit et de matières en suspension (MES) acquises par l'OSR et ses partenaires depuis sa mise en place sont bancarisées dans la Base de Données des Observatoires en Hydrologie (BDOH), qui permet également le calcul automatisé de flux de MES et de contaminants associés. Dans une première partie, le fonctionnement de cette base est décrit. Une méthodologie spécifique et harmonisée a été développée pour combler les lacunes temporelles des chroniques bancarisées. Elle est détaillée dans une deuxième partie. Puis les flux de matières en suspension sont calculés pour la période 2011-2016 via cette méthodologie spécifique et interprétés dans une troisième partie. Enfin, les flux de contaminants sont actualisés et interprétés en termes de bilans annuels à l'échelle du bassin du Rhône pour les années 2014, 2015 et 2016

Etat des lieux des contaminants prioritaires et émergents dans les matières en suspension du bassin du Rhône

L'Observatoire des Sédiments du Rhône (OSR), mis en place en 2009, vise à améliorer les connaissances scientifiques sur les dynamiques sédimentaires du fleuve et des contaminants associés. Les programmes précédents (OSR 2 et OSR 3), ont permis d'acquérir des informations plus précises sur la présence et les concentrations de contaminants prioritaires dans les matières en suspension du Rhône et de ses principaux affluents. Ce rapport vise à interpréter les données acquises par l'OSR sur les principales stations du réseau de suivi, en les complétant au préalable pour des substances non ou peu documentées, dans le but de formuler des recommandations à destination de l'AERMC concernant les substances à inclure dans un futur réseau de mesure des flux particulaires pérenne sur le bassin du Rhône. Pour ce faire, une démarche de priorisation et de sélection des substances pertinentes a été mise en oeuvre, à partir de critères tels que la présence dans les textes réglementaires, l'affinité pour les particules, la fréquence de quantification, la toxicité, etc. Au total, 298 substances ont été évaluées. Suite à cette démarche de priorisation, l'ensemble des données acquises sur les concentrations en contaminants des matières en suspension ont été regroupées et interprétées, afin d'établir un état des lieux détaillé des polluants prioritaires et émergents sur le bassin du Rhône en termes de tendances spatio-temporelles et de risque environnemental. L'influence des conditions hydrologiques et des saisons est également abordée. En parallèle, des analyses prospectives de méthylmercure, composés pharmaceutiques et hormones ont été menées sur des échantillons de matières en suspension prélevées sur le Rhône et plusieurs de ses affluents. Les résultats montrent que le Gier et la Bourbre sont les affluents sur lesquels les concentrations en ces contaminants émergents sont les plus élevées. En revanche, à Jons et Arles sur le Rhône, ces substances sont moins fréquemment quantifiées