Assessing pesticide concentrations and fluxes in the stream of a small vineyard catchment. Effect of sampling frequency

This study reports on the occurrence and behaviour of six pesticides and one metabolite in a small stream draining a vineyard catchment. Base flow and flood events were monitored in order to assess the variability of pesticide concentrations according to the season and to evaluate the role of sampling frequency on the evaluation of fluxes estimates. Results showed that dissolved pesticide concentrations displayed a strong temporal and spatial variability. A large mobilisation of pesticides was observed during floods, with total dissolved pesticide fluxes per event ranging from 5.7*10-3 g/Ha to 0.34 g/Ha. These results highlight the major role of floods in the transport of pesticides in this small stream which contributed to more than 89% of the total load of diuron during August 2007. The evaluation of pesticide loads using different sampling strategies and method calculation, showed that grab sampling largely underestimated pesticide concentrations and fluxes transiting through the stream

Contamination de la ressource en eau par les eaux usées dans un bassin versant Méditerranéen - Apport des éléments majeurs, traces et terres rares.

The main objective of this study is to evaluate the wastewater contamination of the water resource in a Mediterranean watershed, the Hérault River basin (South of France). Two surveys of surface and ground waters (wells supplying drinking water) and of wastewater treatment plant (WWTP) effluents were achieved in February and July 2003. The chemistry of WWTP effluents allowed to select some potentials tracers (PT) of wastewater contamination (Gd anomaly, boron, chloride...). However, these PT are ubiquitous in the Hérault watershed waters where they can be supplied by the lithology (in particular by evaporites present in the western area), sea spray (proximity of the Mediterranean Sea) or agriculture (mainly vineyards). Taking into account the different contributions, the presence of wastewater was identified in two tributaries of the Hérault River and in few wells. The seasonnal variability observed between February and July 2003 shows that the wastewater impact is less significant in summer, in spite of a strong decrease of river flow. This can be explained by a particular discharge strategy, which aims to dispose wastewater not directly in the river, but at proximity, in small creeks or ditches. A monthly monitoring was achieved from January 2004 to February 2005 on sites exhibiting clues of wastewater contaminations. We have shown that the groundwaters are vulnerable to wastewater contamination during recharge periods, i.e. period characterised by high precipitations. Moreover, the wastewater contribution was estimated to about 20-40% in two wells. Finally, pharmaceuticals were detected in these sites, confirming wastewater contaminations and reflecting the recycling impact as regards pharmaceuticals contamination.L'objectif de cette étude est d'évaluer la contamination par les eaux usées de la ressource en eau d'un bassin versant méditerranéen, le bassin de l'Hérault (Sud de la France). Deux campagnes de prélèvements des eaux de surface, de captages et d'effluents de stations d'épuration, ont été réalisées sur l'ensemble de la zone en février et juillet 2003. L'étude de la composition chimique des effluents a permis de sélectionner des traceurs potentiels des eaux usées (anomalie de Gd, bore, chlorures...). Cependant, ces traceurs sont ubiquistes dans les eaux du bassin, où ils peuvent être apportés par la lithologie, les embruns maritimes ou encore la viticulture En tenant compte de ces différentes contributions, nous avons pu identifier des contaminations par les eaux usées dans les deux affluents les plus au sud de l'Hérault ainsi que dans plusieurs captages d'eau potable. L'étude des variations saisonnières entre février et juillet 2003 indique que, malgré les faibles débits des rivières en été, l'impact des rejets d'eaux usées est moins marqué durant cette période. Ces observations sont attribuées aux stratégies de rejet, qui visent à ne pas déverser les effluents de stations d'épuration directement dans le fleuve mais à proximité, dans des fossés ou petits ruisseaux. Afin de mieux préciser les contaminations mises en évidence, un suivi mensuel a été effectué de février 2004 à janvier 2005 sur les sites présentant des indices de contamination. Nous avons montré que les eaux souterraines étaient vulnérables aux apports d'eaux usées lors de la recharge de l'aquifère, c'est-à-dire en période de fortes précipitations. De plus, la contribution des eaux usées a été estimée entre 20 et 40% dans deux captages selon la période. Enfin, des substances pharmaceutiques ont été détectées sur ces sites confirmant les apports d'eaux usées observés et reflétant l'impact du recyclage des eaux en terme de contaminations pharmaceutiques

Contamination de la ressource en eau par les eaux usées dans un bassin versant Méditerranéen (apport des éléments majeurs, traces et terres rares)

L objectif de cette étude est d évaluer la contamination par les eaux usées de la ressource en eau d un bassin versant méditerranéen, le bassin de l Hérault (Sud de la France). Deux campagnes de prélèvements des eaux de surface, de captages et d effluents de stations d épuration, ont été réalisées sur l ensemble de la zone en février et juillet 2003. L étude de la composition chimique des effluents a permis de sélectionner des traceurs potentiels des eaux usées (anomalie de Gd, bore, chlorures...). Cependant, ces traceurs sont ubiquistes dans les eaux du bassin, où ils peuvent être apportés par la lithologie, les embruns maritimes ou encore la viticulture En tenant compte de ces différentes contributions, nous avons pu identifier des contaminations par les eaux usées dans les deux affluents les plus au sud de l Hérault ainsi que dans plusieurs captages d eau potable. L étude des variations saisonnières entre février et juillet 2003 indique que, malgré les faibles débits des rivières en été, l impact des rejets d eaux usées est moins marqué durant cette période. Ces observations sont attribuées aux stratégies de rejet, qui visent à ne pas déverser les effluents de stations d épuration directement dans le fleuve mais à proximité, dans des fossés ou petits ruisseaux. Afin de mieux préciser les contaminations mises en évidence, un suivi mensuel a été effectué de février 2004 à janvier 2005 sur les sites présentant des indices de contamination. Nous avons montré que les eaux souterraines étaient vulnérables aux apports d eaux usées lors de la recharge de l aquifère, c est-à-dire en période de fortes précipitations. De plus, la contribution des eaux usées a été estimée entre 20 et 40% dans deux captages selon la période. Enfin, des substances pharmaceutiques ont été détectées sur ces sites confirmant les apports d eaux usées observés et reflétant l impact du recyclage des eaux en terme de contaminations pharmaceutiquesThe main objective of this study is to evaluate the wastewater contamination of the water resource in a Mediterranean watershed, the Hérault River basin (South of France). Two surveys of surface and ground waters (wells supplying drinking water) and of wastewater treatment plant (WWTP) effluents were achieved in February and July 2003. The chemistry of WWTP effluents allowed to select some potentials tracers (PT) of wastewater contamination (Gd anomaly, boron, chloride...). However, these PT are ubiquitous in the Hérault watershed waters where they can be supplied by the lithology (in particular by evaporites present in the western area), sea spray (proximity of the Mediterranean Sea) or agriculture (mainly vineyards). Taking into account the different contributions, the presence of wastewater was identified in two tributaries of the Hérault River and in few wells. The seasonnal variability observed between February and July 2003 shows that the wastewater impact is less significant in summer, in spite of a strong decrease of river flow. This can be explained by a particular discharge strategy, which aims to dispose wastewater not directly in the river, but at proximity, in small creeks or ditches. A monthly monitoring was achieved from January 2004 to February 2005 on sites exhibiting clues of wastewater contaminations. We have shown that the groundwaters are vulnerable to wastewater contamination during recharge periods, i.e. period characterised by high precipitations. Moreover, the wastewater contribution was estimated to about 20-40% in two wells. Finally, pharmaceuticals were detected in these sites, confirming wastewater contaminations and reflecting the recycling impact as regards pharmaceuticals contaminationMONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Potentially Mobilizable Geogenic As and Sb in an Agricultural Wetland Soil

The mobility of arsenic (As) and antimony (Sb) in soils is controlled by several processes (adsorption/desorption, (co)precipitation/dissolution and oxidation/reduction), depending on various environmental factors that are often convoluted and site-dependent. This study investigated: (i) the content and solid-phase distribution of geogenic As and Sb in a vertical soil profile (0–130 cm) of an agricultural wetland subject into alternating oxic and anoxic conditions induced by periodic waterlogging and (ii) identifies the stability of the As and Sb host phases during soil reduction (laboratory incubation) using a sequential extraction procedure (fractions: loosely and strongly adsorbed, carbonates, easily reducible, reducible, oxidable and residual). The field results showed that, in the deeper, permanently water-saturated soil layers (<60 cm), the amounts of As and Sb were relatively low (As: 8 ± 2 µg·g−1 and Sb: 0.9 ± 0.2 µg·g−1) and related to the Fe content. In the periodically flooded upper soil layers (0–40 cm), the amounts of As and Sb were higher compared to the deeper layers (As: 36 ± 3 µg·g−1 and Sb: 1.14 ± 0.05 µg·g−1). The observed enrichment towards the surface was attributed to the higher content of organic matter (for Sb) and metalloids distribution among the easily reducible fraction (for As). The anoxic laboratory incubation of periodically waterlogged soil showed that, during soil reduction, As is largely mobilized from the easily reducible fraction and undergoes partial readsorption. Unlike As, Sb displayed a higher affinity for more stable soil components (e.g., reducible and residual fractions), which highlights its limited mobility in periodically waterlogged soil compared to As. The potentially mobilizable As and Sb estimated as the sum of the acetate-exchangeable, P-exchangeable, easily reducible and H2O2-organic fractions represent up to 83%, 69% and 53% of the total As and up to 53%, 44% and 54% of the total Sb at 0–20-cm, 40–60-cm and 90–110-cm depths, respectively. Thus, unpolluted soils may act as sources of As and Sb to aquatic environments and therefore have negative consequence on the downstream water quality

Évaluation, à travers la conductivité électrique et les teneurs en éléments minéraux des eaux et des sols, de l’impact d’une ancienne décharge municipale d’ordures ménagères sur une zone humide (Tourbière)

La France comporte de nombreuses décharges communales abandonnées en milieu rural. Devant l’attente des habitants, les enjeux touristiques, ou encore la préservation des milieux naturels, les collectivités souhaitent souvent connaître l’impact des anciennes décharges communales sur le milieu naturel, et ce malgré leurs faibles moyens financiers. Dans le cas où ces décharges ont été implantées en bordure d’une zone humide, ce travail présente l’intérêt des mesures de conductivité électrique pour évaluer, dans une première approche, l’étendue de la diffusion du panache de pollution. Cette méthodologie permet alors de positionner les points d’échantillonnage pour l’analyse des eaux et des sols d’une manière optimale à la fois pour la réduction des coûts et la qualité du diagnostic. L’exemple donné ici concerne une ancienne décharge municipale à ciel ouvert et sans aménagement. Elle est positionnée en bordure d’une tourbière (superficie 0,16 km2) d’intérêt patrimonial important et située sur une commune de moins de 200 habitants. Il a été évalué que 1,61 × 106 kg de déchets ménagers avaient été déposés entre le milieu des années 1960 et 2003, le massif représentant actuellement un volume d’environ 30 000 m3. La conductivité électrique mesurée dans les eaux des sols hydromorphes de la zone humide décroît de la base du massif de déchets vers le talweg de la zone humide. La superficie de la zone humide impactée est ainsi estimée à 10 200 m2. Les analyses montrent un enrichissement en certains éléments minéraux des sols et des eaux à la base de la décharge. L’augmentation de la conductivité électrique des eaux est en partie due à un enrichissement en Ca2+ et SO42–, vraisemblablement issus de la lixiviation de gravats à base de plâtre déposés ces dernières années malgré la fermeture de la décharge. On notera aussi que les eaux et les sols impactés sont enrichis en éléments particuliers (comme le Ba, Cs, Ga, Rb, Sb, Sr, U) liés à une mobilité accrue des éléments du fond pédo-géochimique due aux changements de pH et de teneur en matière organique. L’analyse en composantes principales des données ainsi que le calcul de ratios ioniques permet d’attribuer la diminution des teneurs en éléments dans les eaux de la tourbière (i) au phénomène de dilution ou (ii) à des associations avec certaines phases solides comme les oxydes et hydroxydes

Évaluation, à travers la conductivité électrique et les teneurs en éléments minéraux des eaux et des sols, de l'impact d'une ancienne décharge municipale d'ordures ménagères sur une zone humide (Tourbière) -- Evaluation, through the measurements of electric conductivity and mineral compound contents in waters and soils, of the impact of an old municipal landfill on a wetland (peat bog)

International audienceRésumé La France comporte de nombreuses décharges communales abandonnées en milieu rural. Devant l'attente des habitants, les enjeux touristiques, ou encore la préservation des milieux naturels, les collectivités souhaitent souvent connaître l'impact des anciennes décharges communales sur le milieu naturel, et ce malgré leurs faibles moyens financiers. Dans le cas où ces décharges ont été implantées en bordure d'une zone humide, ce travail présente l'intérêt des mesures de conductivité électrique pour évaluer, dans une première approche, l'étendue de la diffusion du panache de pollution. Cette méthodologie permet alors de positionner les points d'échantillonnage pour l'analyse des eaux et des sols d'une manière optimale à la fois pour la réduction des coûts et la qualité du diagnostic. L'exemple donné ici concerne une ancienne décharge municipale à ciel ouvert et sans aménagement. Elle est positionnée en bordure d'une tourbière (superficie 0,16 km2) d'intérêt patrimonial important et située sur une commune de moins de 200 habitants. Il a été évalué que 1,61 × 106 kg de déchets ménagers avaient été déposés entre le milieu des années 1960 et 2003, le massif représentant actuellement un volume d'environ 30 000 m3. La conductivité électrique mesurée dans les eaux des sols hydromorphes de la zone humide décroît de la base du massif de déchets vers le talweg de la zone humide. La superficie de la zone humide impactée est ainsi estimée à 10 200 m2. Les analyses montrent un enrichissement en certains éléments minéraux des sols et des eaux à la base de la décharge. L'augmentation de la conductivité électrique des eaux est en partie due à un enrichissement en Ca2+ et SO42-, vraisemblablement issus de la lixiviation de gravats à base de plâtre déposés ces dernières années malgré la fermeture de la décharge. On notera aussi que les eaux et les sols impactés sont enrichis en éléments particuliers (comme le Ba, Cs, Ga, Rb, Sb, Sr, U) liés à une mobilité accrue des éléments du fond pédo-géochimique due aux changements de pH et de teneur en matière organique. L'analyse en composantes principales des données ainsi que le calcul de ratios ioniques permet d'attribuer la diminution des teneurs en éléments dans les eaux de la tourbière (i) au phénomène de dilution ou (ii) à des associations avec certaines phases solides comme les oxydes et hydroxydes. -- Abstract Numerous abandoned municipal landfills are located in France in rural areas. Local governments, facing the risk to resident health, touristic activities and environmental preservation, want to know the impact of old municipal landfills on the surrounding natural environments, in spite of low financial means. This work presents the interest of measuring water electric conductivity to determine the extent of the pollution plume, in case the landfill is located in the vicinity of a wetland. This strategy allows positioning sampling points in an optimal way for both the accuracy of water and soil analysis and the reduction of diagnostic costs. The present study focuses on an old and unlined municipal landfill which is located on the edge of a peat-bog of environmental interest (0.16 km2) and on the territory of a rural municipality (less than 200 inhabitants). From the middle of the 1960's to 2003, an overall estimated load of 1.61×106 kg of household wastes has been deposited, for an approximate volume of 30 000 m3 at present time. The water electric conductivity has been measured in hydromorphic soils from the wetland and exhibited a decreasing trend from the basis of the waste pill to the wetland thalweg. The wetland area impacted by the landfill leachates has been estimated to 10 200 m2. An enrichment in mineral elements has been observed in soils and waters at the basis of the landfill. The increase of the water electric conductivity is partly due to an enrichment in Ca2+ and SO42-, probably originating from the leachates of plaster-made construction wastes, that were deposited in the past several years despite the landfill closure. An enrichment in particular elements (such as Ba, Cs, Ga, Rb, Sb, Sr, U) has been noticed in impacted soils and waters and can be attributed to an increased mobility of the elements from the natural pedo-geochemical background due to changes in pH or organic matter content. The principal component analysis of data and the calculation of specific ionic ratios have been useful to assign the decrease of dissolved elements in the peat bog water to (i) dilution effects or (ii) an association to some solid phases such as oxides or hydroxides

Transmetallation of Gd-DTPA by Fe3+, Cu2+ and Zn2+ in water: Batch experiments and coagulation-flocculation simulations

International audienceThe study investigates the stability of gadolinium-DTPA complex in presence of competing metallic ions, Fe3+, Cu2+ and Zn2+ using batch experiments and coagulation-flocculation simulations. High performance liquid chromatography with fluorescence detection was used for simultaneous analysis of chelate gadolinium (Gd-DTPA) and free Gd(III) ion in water. It was shown that Cu2+ has a strong affinity for DTPA and could lead to a complete release of Gd3+. Fe3+ appeared also to compete strongly with Gd3+ for DTPA binding since up to 80% of Gd-complex was dissociated under iron excess condition. Finally, zinc had a lower influence on Gd speciation: only 15% of Gd3+ was released with addition of a 5-fold excess of Zn2+. During coagulation-flocculation simulation, Fe3+ was able to displace about 27% of Gd-DTPA, and no adsorption was observed onto flocs

Sedimentary phosphorus accumulation and distribution in the continuum of three cascade dams (Creuse River, France)

International audienc

How do colloid separation and sediment storage methods affect water-mobilizable colloids and phosphorus? An insight into dam reservoir sediment

International audienc