Measurements of Pollutants by Turbidimetry / Mesure des Polluants par Turbidimétrie

Nowadays standard pollution parameters for waste waters are still based upon chemical analyses of samples although these methods prove expensive for high sampling rate. While turbidity is not a standard parameter, such as chemical oxygen demand (COD) and total suspended solids (TSS), and its conversion into standard parameters remains complicated, turbidity in itself is a robust pollution indicator that can be continuously monitored at relatively low cost. In association with flow rate measurements, turbidity proves to be an useful parameter to study pollutant fluxes, and this article reviews a number of practical field applications in sewers. The paper presents a method to use efficiently turbidity. Recommendations are given to choose the sampling rate and duration of the measurements. The calibration process is explained and standard references are given together with advices to control the calibration permanence. Once all these practical aspects are taken account, the turbidity data need further post-processing. Raw data are indeed affected by many effects including noises caused by tows or big particles that can saturate the sensors. The random noise of the turbidity data can be discarded by an appropriate signal processing. A key feature is the technical redundancy obtained by using together two turbidimeters at the same location. The pairs of measurements are used to define a reference. Another key practical issue is to use a sampling rate higher that the necessary to obtain redundant data at a given time. The difference between a data point and the reference can be tested relatively easily, and erroneous values can be removed. A practical case is shown. If all the practical recommendations and advices are respected, turbidity proves to be an efficient and cheap technique to monitor continuously pollutant fluxes. // La turbidité est l’un des rares paramètres de qualité mesurable en continu en réseau d’assainissement. La fiabilité et l’intérêt d’un suivi en continu de la qualité de l’effluent urbain par turbidimétrie a été testée sur un émissaire d’un réseau de collecte majoritairement unitaire, d’environ 200.000 équivalents habitants. Une campagne de près de 700 jours avec des enregistrements à cadence rapide de deux capteurs redondants a permis de mettre au point des protocoles pour la mise en œuvre de la turbidimétrie en réseau d’assainissement. Cette mise en œuvre comporte cinq points essentiels : le réglage et l’étalonnage des turbidimètres, le suivi de la pérennité de ces réglages, la mise en forme du mesurande, le choix d’une stratégie d’acquisition et de traitement du signal et la validation des données acquises. Ce papier détaille la mise en œuvre pratique de la turbidimétrie et évoque des utilisations possibles de cet indicateur, hors des utilisations classiques qui cherchent à définir des liens statistiques plus ou moins lâches avec les indicateurs conventionnels de polluants tels que DCO, MES, etc

Dynamique de transfert des macroplastiques en estuaire de Loire : trajectoires et facteurs d'influence

The quantification of macroplastics fluxes transferred by rivers generates increasing researches but a better assessment of these fluxes requires a precise understanding of macroplastics transfer dynamic within estuaries, environments at the land-ocean interface. Following the strategy deployed in the Seine estuary during the Macro-Plast project, this study aims to characterize macroplastics trajectories in the Loire estuary. Plastic bottles with different buoyancy were therefore equipped with GPS-trackers and released at different locations of the estuary between January 2020 and July 2021, during variable conditions of water flow and tidal ranges. 35 trajectories of maximum two months were monitored. Trajectories demonstrated a high spatiotemporal variability with total distances travelled by the tracked bottles ranging from 100 m to 103.6 km. The distances travelled by the tracked bottles were however lower in the Loire estuary that in the Seine one. Indeed, the specific geomorphology of the Loire estuary (riverbanks with gentle slope, submersible areas, reedbeds) lead to a fast stranding and hard remobilization of macroplastics. Bottles buoyancy plays a key role in macroplastics transfer dynamic but their trajectories animated by back and forth movements and stranding/remobilization processes highlighted that they are also influenced by other environmental factors including tides. This complex transfer dynamic and the fact that like in the Seine estuary, no bottle reached the ocean environment, raises questions on the real fluxes transferred from continental environments to oceans estimated with statistical methods.La quantification des flux de macroplastiques transférés par les fleuves fait l'objet de plus en plus d'études scientifiques mais une meilleure appréciation de ces flux nécessite une compréhension fine de la dynamique de transfert de ces déchets en milieu estuarien, interface entre le milieu continental et le milieu océanique. A l'image de ce qui a été réalisé sur la Seine dans le cadre du projet Macro-Plast, cette étude cherche à caractériser la trajectoire des déchets plastiques en estuaire de Loire. Dans ce but, des bouteilles plastiques de flottabilités différentes ont été équipées de balises GPS et lâchées à différents niveaux de l'estuaire entre janvier 2020 et juillet 2021. 35 trajectoires d'un maximum de deux mois ont été enregistrées. Celles-ci présentent une forte variabilité spatiotemporelle avec des distances totales parcourues comprises entre 100 m et 103,6 km. Les distances parcourues en estuaire de Loire sont toutefois plus faibles que celles mesurées en Seine. En effet, la morphologie particulière de l'estuaire de Loire (berges à pentes faibles, zones submersibles, roselières) donne lieu à des échouages rapides et une remobilisation difficile des macroplastiques. La flottabilité joue un rôle important dans la dynamique de transfert des macroplastiques mais leurs trajectoires animées par des allers-retours et des phénomènes d'échouage/remobilisation démontrent qu'elles sont également influencées par d'autres facteurs environnementaux dont la marée. Cette dynamique complexe et le fait que comme en estuaire de Seine, aucune bouteille n'a atteint le milieu océanique, questionne l'évaluation des flux réels de macroplastiques transférés des milieux continentaux vers les océans par des méthodes simplement statistiques

Dynamique de transfert des macroplastiques en estuaire de Loire : trajectoires et facteurs d'influence

The quantification of macroplastics fluxes transferred by rivers generates increasing researches but a better assessment of these fluxes requires a precise understanding of macroplastics transfer dynamic within estuaries, environments at the land-ocean interface. Following the strategy deployed in the Seine estuary during the Macro-Plast project, this study aims to characterize macroplastics trajectories in the Loire estuary. Plastic bottles with different buoyancy were therefore equipped with GPS-trackers and released at different locations of the estuary between January 2020 and July 2021, during variable conditions of water flow and tidal ranges. 35 trajectories of maximum two months were monitored. Trajectories demonstrated a high spatiotemporal variability with total distances travelled by the tracked bottles ranging from 100 m to 103.6 km. The distances travelled by the tracked bottles were however lower in the Loire estuary that in the Seine one. Indeed, the specific geomorphology of the Loire estuary (riverbanks with gentle slope, submersible areas, reedbeds) lead to a fast stranding and hard remobilization of macroplastics. Bottles buoyancy plays a key role in macroplastics transfer dynamic but their trajectories animated by back and forth movements and stranding/remobilization processes highlighted that they are also influenced by other environmental factors including tides. This complex transfer dynamic and the fact that like in the Seine estuary, no bottle reached the ocean environment, raises questions on the real fluxes transferred from continental environments to oceans estimated with statistical methods.La quantification des flux de macroplastiques transférés par les fleuves fait l'objet de plus en plus d'études scientifiques mais une meilleure appréciation de ces flux nécessite une compréhension fine de la dynamique de transfert de ces déchets en milieu estuarien, interface entre le milieu continental et le milieu océanique. A l'image de ce qui a été réalisé sur la Seine dans le cadre du projet Macro-Plast, cette étude cherche à caractériser la trajectoire des déchets plastiques en estuaire de Loire. Dans ce but, des bouteilles plastiques de flottabilités différentes ont été équipées de balises GPS et lâchées à différents niveaux de l'estuaire entre janvier 2020 et juillet 2021. 35 trajectoires d'un maximum de deux mois ont été enregistrées. Celles-ci présentent une forte variabilité spatiotemporelle avec des distances totales parcourues comprises entre 100 m et 103,6 km. Les distances parcourues en estuaire de Loire sont toutefois plus faibles que celles mesurées en Seine. En effet, la morphologie particulière de l'estuaire de Loire (berges à pentes faibles, zones submersibles, roselières) donne lieu à des échouages rapides et une remobilisation difficile des macroplastiques. La flottabilité joue un rôle important dans la dynamique de transfert des macroplastiques mais leurs trajectoires animées par des allers-retours et des phénomènes d'échouage/remobilisation démontrent qu'elles sont également influencées par d'autres facteurs environnementaux dont la marée. Cette dynamique complexe et le fait que comme en estuaire de Seine, aucune bouteille n'a atteint le milieu océanique, questionne l'évaluation des flux réels de macroplastiques transférés des milieux continentaux vers les océans par des méthodes simplement statistiques

Dynamique de transfert des macrodéchets plastiques en estuaire de Loire : trajectoires et facteurs d'influence

4ème Conférence internationale I.S.Rivers, LYON, FRANCE, 04-/07/2022 - 08/07/2022La quantification des flux de macrodéchets transférés par les fleuves suscite de plus en plus d'études scientifiques mais une meilleure appréciation de ces flux nécessite une compréhension fine de la dynamique de transfert des macrodéchets en milieu estuarien, interface entre le milieu continental et le milieu océanique. A l'image de ce qui a été réalisé sur la Seine dans le cadre du projet Macro-Plast, cette étude cherche à caractériser la trajectoire de ces déchets plastiques en estuaire de Loire et à déterminer les facteurs régissant leur dynamique de transfert. Dans ce but, des bouteilles plastiques ont été équipées de balises GPS et lâchées au niveau et en aval de l'agglomération Nantaise. Les distances totales parcourues varient fortement, fluctuant entre 100 m et 103,6 km, mais sont plus faibles que celles mesurées en Seine. La morphologie particulière de l'estuaire de Loire (berges à pentes faibles, zones submersibles, roselières) donne effectivement lieu à des échouages rapides et une remobilisation difficile des macrodéchets plastiques. La flottabilité des déchets semble jouer un rôle important dans les distances parcoures ainsi que les capacités d'échouage et de remobilisation. Ces résultats montrent que le transfert de ces déchets est chaotique et influencé par de nombreuses variables. Sur les 35 trajectoires réalisées, aucun déchet n'a réussi à atteindre l'Océan Atlantique, interrogeant sur les flux réels des milieux continentaux vers les océans

Dynamique de transfert des macrodéchets plastiques dans les estuaires macrotidaux : similarités et spécificités de l'estuaire de la Loire

3ème rencontre du GDR Polymères et Océans, BREST, FRANCE, 27-/06/2022 - 29/06/2022Les fleuves sont considérés comme des voies de transfert importantes où les macrodéchets plastiques seraient linéairement et continuellement transférés vers l'océan. Récemment, certaines études démontrent pourtant que les macrodéchets peuvent s'accumuler dans les systèmes fluviaux durant des années, voire plusieurs décennies. Tout l'enjeu est de savoir quel rôle jouent les estuaires, interfaces entre les fleuves et les océans, dans la dynamique de transfert des macrodéchets plastiques. L'objectif de cette étude est donc de caractériser cette dynamique dans l'estuaire macrotidal de la Loire et d'identifier les similarités et spécificités de cet estuaire vis-à-vis de celui de la Seine, étudié selon la même méthodologie. Ainsi, 35 bouteilles équipées de balises GPS et avec des flottabilités différentes ont été lâchées en amont et en aval de l'agglomération nantaise durant des conditions de débit et de marée différentes. Les résultats démontrent qu'un grand nombre de facteurs anime le transfert des macrodéchets menant à des trajectoires chaotiques avec une forte variabilité spatiotemporelle (distances totales parcourues comprises entre 100 m et 103,6 km). Comme observé en estuaire de Seine, tous les macrodéchets tendent à s'accumuler sur les berges, confirmant que les estuaires macrotidaux constituent des puits, au moins temporaires, plutôt que des sources de macrodéchets plastiques. Les processus de remobilisation apparaissent toutefois différents entre ces deux estuaires soulignant l'influence importante de la géomorphologie des berges dans ces processus. Les tendances observées à l'échelle des deux estuaires permettent une certaine montée en généralité et serviront à une meilleure évaluation des flux réellement transférés vers les océans

Dynamique de transfert des macrodéchets plastiques en estuaire de Loire : trajectoires et facteurs d'influence

4ème Conférence internationale I.S.Rivers, LYON, FRANCE, 04-/07/2022 - 08/07/2022La quantification des flux de macrodéchets transférés par les fleuves suscite de plus en plus d'études scientifiques mais une meilleure appréciation de ces flux nécessite une compréhension fine de la dynamique de transfert des macrodéchets en milieu estuarien, interface entre le milieu continental et le milieu océanique. A l'image de ce qui a été réalisé sur la Seine dans le cadre du projet Macro-Plast, cette étude cherche à caractériser la trajectoire de ces déchets plastiques en estuaire de Loire et à déterminer les facteurs régissant leur dynamique de transfert. Dans ce but, des bouteilles plastiques ont été équipées de balises GPS et lâchées au niveau et en aval de l'agglomération Nantaise. Les distances totales parcourues varient fortement, fluctuant entre 100 m et 103,6 km, mais sont plus faibles que celles mesurées en Seine. La morphologie particulière de l'estuaire de Loire (berges à pentes faibles, zones submersibles, roselières) donne effectivement lieu à des échouages rapides et une remobilisation difficile des macrodéchets plastiques. La flottabilité des déchets semble jouer un rôle important dans les distances parcoures ainsi que les capacités d'échouage et de remobilisation. Ces résultats montrent que le transfert de ces déchets est chaotique et influencé par de nombreuses variables. Sur les 35 trajectoires réalisées, aucun déchet n'a réussi à atteindre l'Océan Atlantique, interrogeant sur les flux réels des milieux continentaux vers les océans

Dynamique de transfert des macrodéchets plastiques dans les estuaires macrotidaux : similarités et spécificités de l'estuaire de la Loire

3ème rencontre du GDR Polymères et Océans, BREST, FRANCE, 27-/06/2022 - 29/06/2022Les fleuves sont considérés comme des voies de transfert importantes où les macrodéchets plastiques seraient linéairement et continuellement transférés vers l'océan. Récemment, certaines études démontrent pourtant que les macrodéchets peuvent s'accumuler dans les systèmes fluviaux durant des années, voire plusieurs décennies. Tout l'enjeu est de savoir quel rôle jouent les estuaires, interfaces entre les fleuves et les océans, dans la dynamique de transfert des macrodéchets plastiques. L'objectif de cette étude est donc de caractériser cette dynamique dans l'estuaire macrotidal de la Loire et d'identifier les similarités et spécificités de cet estuaire vis-à-vis de celui de la Seine, étudié selon la même méthodologie. Ainsi, 35 bouteilles équipées de balises GPS et avec des flottabilités différentes ont été lâchées en amont et en aval de l'agglomération nantaise durant des conditions de débit et de marée différentes. Les résultats démontrent qu'un grand nombre de facteurs anime le transfert des macrodéchets menant à des trajectoires chaotiques avec une forte variabilité spatiotemporelle (distances totales parcourues comprises entre 100 m et 103,6 km). Comme observé en estuaire de Seine, tous les macrodéchets tendent à s'accumuler sur les berges, confirmant que les estuaires macrotidaux constituent des puits, au moins temporaires, plutôt que des sources de macrodéchets plastiques. Les processus de remobilisation apparaissent toutefois différents entre ces deux estuaires soulignant l'influence importante de la géomorphologie des berges dans ces processus. Les tendances observées à l'échelle des deux estuaires permettent une certaine montée en généralité et serviront à une meilleure évaluation des flux réellement transférés vers les océans

Transfert de macrodéchets par les eaux pluviales urbaines : taux de fuite et facteurs d'influence

International audienceUrban areas and activities that take place there can constitute a major source of macrolitter, including microplastic litter, potentially transferred by stormwaters towards the environment. Nevertheless, few studies quantified and characterized macrolitter inputs from urban areas and little information are available on the factors that influence these fluxes. This study therefore aims at quantify macrolitter emission transferred by stormwater at the outlet of two urban watersheds at Nantes agglomeration and to evaluate the parameters regulating these emissions. In this context, the macrolitter accumulated at the stormwater outlet were collected during one year. The collected items were weighted, characterized, some were traced and fluxes were compared to the densities of macrolitter on the urban surfaces to evaluate a transfer rate in stormwater. A high variability of emissions illustrates a non-linear transfer of macrolitter depending on several factors (hydrometeorological factors, item’s typology, urban developments). Macrolitter leakages are low compared to the densities on the urban surfaces but plastics are the more easily transferred items and at large scale, fluxes to manage remain substantial.Les milieux urbains et les activités qui s’y déroulent peuvent constituer une source majeure de macrodéchets, y compris de macroplastiques, potentiellement transférés par les eaux de ruissellement urbain vers le milieu récepteur. Pourtant, peu d’études ont quantifié et caractérisé les flux de macrodéchets issus des zones urbaines et peu d’informations existent sur les facteurs qui régissent ces flux. Cette étude cherche donc à quantifier les flux de déchets véhiculés par les eaux pluviales à l’exutoire de deux bassins versants urbains de l’agglomération nantaise et à évaluer les paramètres qui régulent ces flux. Dans ce but, un suivi des macrodéchets accumulés à l’exutoire de ces bassins versants a été réalisé durant un an. Les déchets récupérés ont été pesés, caractérisés, certains ont été tracés, et ces flux ont été comparés aux densités de déchets quantifiées sur les surfaces urbaines pour évaluer un taux de transfert dans les eaux pluviales. Une variabilité importante des flux exportés jusqu’à l’exutoire démontre un transfert des macrodéchets non linéaire qui dépend de nombreux facteurs (facteurs hydrométéorologiques, typologie des déchets, aménagements urbains). Le taux de fuite des macrodéchets par rapport aux densités présentes sur les surfaces urbaines est faible mais les plastiques sont les déchets les plus facilement transférés et à grande échelle, les flux à gérer restent conséquents

Macrodéchets abandonnés sur les surfaces urbaines : densités, variabilité et transfert par le ruissellement

International audienceAlors que la consommation et production de déchets sont majeures dans les centres urbains, peu de données existent sur les densités et la typologie des macrodéchets abandonnés, ainsi que sur leur transfert via les eaux pluviales. Une diminution de leurs flux vers les milieux récepteurs passe pourtant par une meilleure connaissance de ces intrants. Les objectifs de cette étude sont de quantifier les densités de déchets abandonnés (> 1cm) sur deux bassins versants de l’agglomération nantaise (surface totale 1,05 km²) et d’estimer leur taux de fuite lié au ruissellement des eaux pluviales. En un an, des comptages visuels ont permis de compter 230 565 déchets sur les surfaces urbaines de ces deux bassins. En parallèle, des ramassages ont permis de collecter et caractériser 12 330 déchets (≈51 kg) sur certaines sections de voirie et 13 645 déchets (≈28 kg) à l’exutoire des eaux pluviales. Les résultats démontrent qu’environ 14 t/an de déchets sont abandonnés sur les sites étudiés soulignant les stocks importants constitués dans les centres urbains. Les zones de passage et consommation importantes (grands axes routiers, arrêts de tram/bus, fast-foods…) constituent souvent des hotspots, tout comme les zones végétalisées. La variabilité temporelle des densités suggère des apports constants, une influence certaine du travail des services de nettoiement et relative des conditions climatiques. En raison de nombreux freins dans le parcours des eaux pluviales, le taux de fuite des déchets vers le milieu récepteur reste faible. Il est toutefois deux fois plus élevé pour les déchets plastiques

Transfert de macrodéchets par les eaux pluviales urbaines : taux de fuite et facteurs d'influence

International audienceUrban areas and activities that take place there can constitute a major source of macrolitter, including microplastic litter, potentially transferred by stormwaters towards the environment. Nevertheless, few studies quantified and characterized macrolitter inputs from urban areas and little information are available on the factors that influence these fluxes. This study therefore aims at quantify macrolitter emission transferred by stormwater at the outlet of two urban watersheds at Nantes agglomeration and to evaluate the parameters regulating these emissions. In this context, the macrolitter accumulated at the stormwater outlet were collected during one year. The collected items were weighted, characterized, some were traced and fluxes were compared to the densities of macrolitter on the urban surfaces to evaluate a transfer rate in stormwater. A high variability of emissions illustrates a non-linear transfer of macrolitter depending on several factors (hydrometeorological factors, item’s typology, urban developments). Macrolitter leakages are low compared to the densities on the urban surfaces but plastics are the more easily transferred items and at large scale, fluxes to manage remain substantial.Les milieux urbains et les activités qui s’y déroulent peuvent constituer une source majeure de macrodéchets, y compris de macroplastiques, potentiellement transférés par les eaux de ruissellement urbain vers le milieu récepteur. Pourtant, peu d’études ont quantifié et caractérisé les flux de macrodéchets issus des zones urbaines et peu d’informations existent sur les facteurs qui régissent ces flux. Cette étude cherche donc à quantifier les flux de déchets véhiculés par les eaux pluviales à l’exutoire de deux bassins versants urbains de l’agglomération nantaise et à évaluer les paramètres qui régulent ces flux. Dans ce but, un suivi des macrodéchets accumulés à l’exutoire de ces bassins versants a été réalisé durant un an. Les déchets récupérés ont été pesés, caractérisés, certains ont été tracés, et ces flux ont été comparés aux densités de déchets quantifiées sur les surfaces urbaines pour évaluer un taux de transfert dans les eaux pluviales. Une variabilité importante des flux exportés jusqu’à l’exutoire démontre un transfert des macrodéchets non linéaire qui dépend de nombreux facteurs (facteurs hydrométéorologiques, typologie des déchets, aménagements urbains). Le taux de fuite des macrodéchets par rapport aux densités présentes sur les surfaces urbaines est faible mais les plastiques sont les déchets les plus facilement transférés et à grande échelle, les flux à gérer restent conséquents