A massive dissolved inorganic carbon release at spring tide in a highly turbid estuary, Geophys

[1] In September 2003, the highly turbid Loire estuary (France) showed drastic oxygen depletions (down to 11% of saturation), high pCO 2 (up to 3740 matm) and high CO 2 fluxes (280 ± 100 mmol.m . A rapid rise in Dissolved Inorganic Carbon (DIC) was observed when the tidal amplitude increased from 3.8 m to 5.8 m. In two days, average concentrations in the 0.1 -25 salinity range increased by 106 ± 17 mmol.kg À1 for DIC, by 80 ± 14 meq.kg À1 for Total Alkalinity (TA) and by 684 ± 142 matm for pCO 2 . In parallel, oxygen decreased by 65 ± 12 mmol.kg À1 . These changes in concentrations were attributed in majority to a massive fluid mud resuspension in the estuarine turbidity maximum. At spring tide, this DIC input was 30% higher than the river input. When averaged over the neap-spring period, resuspension contributed to only 10% of the atmospheric CO 2 flux from the estuary, but to 60% to the net TA production in the estuary. INDEX TERMS: 423

RÔLE DE L'OCCUPATION DU SOL VIS À VIS DE LA MODÉLISATION DES FLUX ENERGÉTIQUES ET HYDRIQUES EN MILIEU URBAIN ET PÉRIURBAIN

National audienceLe projet Rosenhy vise à étudier l’impact de l’occupation du sol sur la modélisation météorologique et hydrologique en termes de flux énergétiques et hydriques, en milieu urbain et périurbain. Trois sites appartenant aux observatoires français OTHU et ONEVU sont au centre de ce projet. Le quartier urbain hétérogène du Pin sec (Nantes), imperméabilisé à environ 45%, a fait l’objet d’une campagne expérimentale durant le mois de juin 2012, visant à estimer les flux de chaleur sensible et latente avec une haute résolution spatiale et temporelle par rapport aux mesures réalisées en continu sur ce site depuis 5 ans. Deux bassins versant périurbains (La Chézine à Nantes et l’Yzeron à Lyon), avec un taux d’imperméabilisation moins important (environ 10%) mais grandissant depuis plusieurs décennies, sont aussi étudiés. Ces deux derniers sites bénéficient d’un suivi hydrométéorologique depuis 10 ans pour la Chézine et 15 ans pour l’Yzeron. Sur ces trois sites, différentes sources de données d’occupation du sol à différentes résolutions sont disponibles :différentes bases de données géographiques communément utilisées par la communauté scientifique et les collectivités et des données télédétectées (multispectrales et hyperspectrales). L’utilisation de ces données en entrée de différents modèles météorologiques et hydrologiques implique un travail d’analyse et de classification pour adapter les informations aux besoins des modèles. Dans ce projet, les différents modèles adaptés au milieu urbain ou périrubain sont évalués et améliorés. Ainsi, les modèles hydrologiques périrubains sont en développement pour prendre en compte les différentes pratiques de gestion des eaux pluviales existantes (noues, toitures végétalisées, ...). L’utilisation conjointe des données simulées par les différents modèles aidera à déterminer le rôle de la part des surfaces naturelles et artificielles sur les bilans énergétique et hydrique en milieu plus ou moins urbanisé. Le milieu périurbain étant en évolution, le projet s’intéressera aussi à des scénarios d’urbanisation prospectifs en regardant d’une part l’impact de la densification sur les scénarios construits pour l’Yzeron lors du projet AVuPUR (ANR-VMCS, 2008-2011) et d’autre part, en réfléchissant conjointement avec Nantes Métropole, aux possibles voies d’évolution sur le bassin de la Chézine

Transfert des radionucléides sous forme de gaz…

nuclear energy ; radionuclide

Validation of dry deposition models for submicronic and Micronic aerosols

International audienceThe atmosphere is a major transfer path of pollutants released in gaseous form or in aerosols form from an industry to the land and/or sea environment and, consequently, to humans. In order to estimate the impacts of an atmospheric release on human and on the environment, it is necessary to assess the dispersion and deposition (wet and dry) of these pollutants. Dry deposition was studied from experimental campaigns carried out in situ and in laboratory which allowed understanding globally the phenomena governing it. However, it still remains uncertainties as for the assessment of dry deposition velocity, in particular for submicronic and micronic aerosols. The dry deposition velocity depends on numerous factors such as micro-meteorological conditions, pollutant and substrate properties. This implies that dry deposition velocity cannot be accurately assessed without in situ measurements. Generally, a conservative value of 5 10-3 m.s-1 is used in operational models due to a lack of specific knowledge of the site being studied. On May 18th, 2001, the spent fuel reprocessing plant of COGEMA La Hague released into the atmosphere, Ruthenium and Rhodium-106 (106Ru-Rh) aerosols which marked the near environment of the site. Following this release, grass was sampled by different laboratories (GRNC, 2002) (Crabol and Maro, 2001) and the results obtained were analyzed (Maro et al., 2002). The purpose of this document is to show the results of 106Ru-Rh measurements carried out on grass, and the interpretation made regarding the operational deposition models

Validation of dry deposition models for submicronic and Micronic aerosols

International audienceThe atmosphere is a major transfer path of pollutants released in gaseous form or in aerosols form from an industry to the land and/or sea environment and, consequently, to humans. In order to estimate the impacts of an atmospheric release on human and on the environment, it is necessary to assess the dispersion and deposition (wet and dry) of these pollutants. Dry deposition was studied from experimental campaigns carried out in situ and in laboratory which allowed understanding globally the phenomena governing it. However, it still remains uncertainties as for the assessment of dry deposition velocity, in particular for submicronic and micronic aerosols. The dry deposition velocity depends on numerous factors such as micro-meteorological conditions, pollutant and substrate properties. This implies that dry deposition velocity cannot be accurately assessed without in situ measurements. Generally, a conservative value of 5 10-3 m.s-1 is used in operational models due to a lack of specific knowledge of the site being studied. On May 18th, 2001, the spent fuel reprocessing plant of COGEMA La Hague released into the atmosphere, Ruthenium and Rhodium-106 (106Ru-Rh) aerosols which marked the near environment of the site. Following this release, grass was sampled by different laboratories (GRNC, 2002) (Crabol and Maro, 2001) and the results obtained were analyzed (Maro et al., 2002). The purpose of this document is to show the results of 106Ru-Rh measurements carried out on grass, and the interpretation made regarding the operational deposition models

Use of Beryllium-7 as a surrogate to determine the deposition of metal and polycyclic aromatic hydrocarbon through urban aerosols in Nantes, France

The aerodynamic size distribution of the natural radionuclide Beryllium 7 (7Be) and associated trace metals, pesticides and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Nantes (France) was determined during 6 campaigns (conducted from June 2010 to March 2012) using a low pressure impactor. The activity distribution of 7Be, as measured by a gamma ray spectrometer, was associated with the accumulation mode (with around 85% of the mass < 1 µm) and explained by post condensation processes on the airborne particle. The mass size distribution of heavy metals and PAHs was mainly focused on the accumulation mode as well. Trace metals generally show a unimodal distribution, although bimodal distributions for Zn, Cu, As and Cr could also be observed; these were attributed to re-suspension processes. For PAHs, the size distribution remained unimodal with a mass median diameter (MMD) ranging from 0.31 to 0.68 µm, thus confirming the urban origin. Pesticide concentrations in the atmosphere were low and did not allow determining the size distribution. Given their identical aerodynamic distribution as 7Be, trace metals and PAHs are expected to display a similar dry deposition velocity, which will then allow us to calculate the dry deposition fluxes over this urban area

Dispersion and deposition of gas and aerosol particles in urban environment: examples of in situ experiments for predictive model validation

International audienceIn terms of chronic or accidental release of radioactive particles into the atmosphere, knowing atmospheric gas and particle dispersion, as well as particle-bound radionuclide deposition flux on ground surfaces is essential to assess risks on both populations and environments. Protecting urban environments and populations living in the vicinity is a major issue. However, urban areas are among the least studied environments due to their complexity in terms of dynamics, thermal properties and spatial heterogeneity. Our work focus on how in situ experiments help constraining predictive models of atmospheric gas and particle dispersion, and particle-bound radionuclide deposition flux on various spatiotemporal scales in urban environments. Examples of past and ongoing studies will be presented. Our in situ experiments use tracing gas (SF6 and He), tracing particles (fluorescein) or natural radionuclides already present in environment such as 7Be. Results will be discussed during the conference

Développement de nouvelles méthodes d’analyse de l’iode 129 à bas niveau appliquées à la compréhension des mécanismes de transfert de l’iode dans l’environnement

National audienceL’iode est un halogène volatil [1] possédant 37 isotopes, dont l’iode 129, le radio-isotope ayant la période la plus longue (16,1 millions d’années). Ce radionucléide est rejeté de façon chronique et réglementée par les usines de retraitement du combustible nucléaire usé, comme Orano La Hague, dans l’atmosphère et dans environnement marin. L’iode étant facilement absorbé par la thyroïde [2], il est important de le quantifier et donc d’évaluer la réémission de l’iode de l’environnement marin vers le littoral par émission de gaz ou d’aérosol. L’iode 129 est souvent analysé par spectrométrie gamma mais les limites de détections obtenues avec cette technique sont supérieures aux activités potentiellement mesurables dans l’environnement. La spectrométrie de masse permettrait d’atteindre les niveaux environnementaux et de mesurer le rapport isotopique 129I/127I, contrairement à la spectrométrie gamma. La spectrométrie de masse par accélérateur (AMS) présente une excellente sensibilité et sélectivité [3]. Cependant, cette technique est trop coûteuse pour être mise en place dans des laboratoires pour des analyses de routine, il n’existe d’ailleurs que 22 AMS dans le monde qui permettent la mesure de 129I. La spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-MS) [4] est une excellente alternative à cette technique, et plus spécifiquement l’ICP-MS/MS. Cette technique présente de nombreux avantages notamment sa rapidité, son principe de fonctionnement indépendant de l’énergie d’émission et la possibilité de quantifier le rapport isotopique 129I/127I.Cependant, les mesures peuvent être compliquées due aux interférences spectrales et non spectrales. La première contrainte est liée aux effets mémoires [5], accentués par l’extrême volatilité de l’iode et ses nombreuses formes. Pour y remédier, différents milieux de mesure et de rinçage du système d’introduction ont été comparés et un milieu optimal a été retenu. La seconde contrainte est liée à la présence d’interférents. Ces interférents peuvent être isobariques, essentiellement le 129Xe+ qui est présent comme impureté dans l’argon. Ils peuvent également être moléculaires dû par exemple à 127IH2+. Grâce à un traitement chimique avant la mesure, les interférents polyatomiques ont pu être éliminés grâce à une séparation en phase solide (SPE).L’interférence isobarique due au xénon a pu être supprimée lors de l’étape de mesure en injectant de l’oxygène dans la cellule de collision/réaction. La nouvelle méthode mise en place permet donc la mesure de l’iode 129 en direct ou après un traitement chimique. La durée du traitement chimique a été diminuée à 40 min, et une prise d’essai jusqu’à 1 L d’échantillon peut être traitée. Un gain en sensibilité jusqu’à un facteur 200 a été observé et a permis d’estimer la limite de détection à 8 mBq.L-1 et à 0,15 mBq.L-1 après traitement chimique, ce qui est 100 fois inférieur à certaines méthodes actuelles basées sur le comptage nucléaire.Références[1]T. Kaiho in Iodine Chemistry and Applications, John Wiley & Sons, Ltd, 2014, 7–14.[2]K. Markou, N. Georgopoulos, V. Kyriazopoulou, A. g. Vagenakis, Thyroid, 11 (2001) 501–510.[3]M. Arnold, G. Aumaître, D.L. Bourlès, K. Keddadouche, R. Braucher, R. Finkel, E. Nottoli, L. Benedetti, S. Merchel, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 294 (2013) 24–28.[4]G. Yang, H. Tazoe, M. Yamada, Analytica Chimica Acta, 1008 (2018) 66–73.[5]Y.-K. Hsieh, T. Wang, L.-W. Jian, W.-H. Chen, T. Tsuey-Lin, C.-F. Wang, Radiochimica Acta, 102 (2014)

Dispersion and deposition of gas and aerosol particles in urban environment: examples of in situ experiments for predictive model validation

International audienceIn terms of chronic or accidental release of radioactive particles into the atmosphere, knowing atmospheric gas and particle dispersion, as well as particle-bound radionuclide deposition flux on ground surfaces is essential to assess risks on both populations and environments. Protecting urban environments and populations living in the vicinity is a major issue. However, urban areas are among the least studied environments due to their complexity in terms of dynamics, thermal properties and spatial heterogeneity. Our work focus on how in situ experiments help constraining predictive models of atmospheric gas and particle dispersion, and particle-bound radionuclide deposition flux on various spatiotemporal scales in urban environments. Examples of past and ongoing studies will be presented. Our in situ experiments use tracing gas (SF6 and He), tracing particles (fluorescein) or natural radionuclides already present in environment such as 7Be. Results will be discussed during the conference