Cartographie de la contamination des sols du Nord Pas-de-Calais en éléments traces : spatialisation des facteurs d'enrichissement

Diplôme : Master ProfessionnelLa contamination d'origine anthropique des sols du Nord Pas de Calais par les éléments traces a été quantifiée à l'aide du calcul du facteur d'enrichissement (FE). Ce calcul a été effectué sur 18 éléments traces (As, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, In, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Tl, V et Zn) pour chaque site. Les FE ont été représentés ponctuellement pour chaque élément trace sous la forme de cartogrammes, puis une étude géostatistique (variogrammes) a été réalisée afin de déterminer si les FE montraient ou non une corrélation spatiale sur l'ensemble de la région. Une analyse monovariable sur les FE en 8 éléments traces (Bi, Cd, Cu, In, Pb, Sn, Tl et Zn) spatialement corrélés a été réalisée. Les valeurs en chaque point d'une grille ont été simulées par bandes tournantes avec l'aide du logiciel Isatis. Les représentations cartographiques ont été effectuées avec le logiciel Arc Gis. Une analyse comparative sur valeurs centrées réduites des cartes de FE en éléments traces a permis de constater que certains secteurs sont plus enrichis en un élément par rapport aux autres. Enfin, une analyse multivariable sur ces 8 éléments traces structurés dans l'espace a permis de filtrer le fort effet de pépite et de détecter les secteurs plus enrichis en certains éléments. Les résultats des analyses monovariable et multivariable sont cohérent entre eux : Cd est fortement enrichi sur l'ensemble du territoire, Pb et Zn sont fortement enrichis, mais plus localement. Bi, Cu, In et Sn sont faiblement enrichis mais certains secteurs peuvent avoir des sources plus ponctuelles. Tl ne montre aucun enrichissement sur la région

Les éléments en traces dans les sols agricoles du Nord - Pas de Calais- II. Cartographie des enrichissements dans les horizons de surface

La région Nord - Pas de Calais est une région très densément peuplée qui a été profondément affectée par des industries lourdes, l'exploitation minière du charbon dans le passé et une agriculture intensive, toujours active. Un jeu de données a été constitué en rassemblant des teneurs en éléments en traces mesurées dans le cadre de différentes études menées sur les sols agricoles de la région. Des facteurs d'enrichissements (FE) ont été calculés en chaque site pour 18 éléments en traces et 250 solums en utilisant l'aluminium comme élément géochimique de référence et un horizon profond ou le matériau parental supposé non contaminé par les activités humaines. L'analyse variographique a révélé que seulement huit métaux traces (Bi, Cd, Cu, In, Pb, Sn, Tl, Zn) sont spatialement corrélés, ce qui a permis d'utiliser la simulation séquentielle gaussienne pour la spatialisation de leurs FE. Le Cd montre un net enrichissement (FE le plus souvent compris entre 3 et 10, parfois plus) sur la quasi-totalité du territoire régional tandis que le Zn et le Pb montrent de forts enrichissements localement (FE de 3 à 30) à proximité immédiate d'usines de production de ces métaux (Auby, Noyelles-Godault, Mortagne-du-Nord) ou de grandes agglomérations (Dunkerque, Lille, Valenciennes, Est du bassin minier). Le Bi, le Cu et le Sn montrent des enrichissements modérés (de 1,5 à 3) sur la moitié du territoire régional, principalement autour des plus grandes villes et des usines de production de Pb et Zn. L'indium et le Tl présentent des FE de 1 à 1,5 sur l'ensemble du territoire avec des valeurs plus élevées en certaines zones urbanisées ou industrialisées. Les cartes de spatialisation des FE, rapprochées de celle de l'occupation du territoire par les activités humaines, montrent les origines principalement industrielle, urbaine et routière des enrichissements en Pb et Zn, de même que ceux, nettement plus faibles en Bi, In et Tl. Les enrichissements en Cu, Sn et Cd comporteraient quant à eux une origine agricole plus importante que ceux des précédents éléments. Certains éléments non spatialement corrélés présentent des FE nettement supérieurs à 1 en moyenne. C'est le cas de Hg, Mn, Mo, Sb et Se. Ces enrichissements ont probablement en partie une origine humaine mais l'impossibilité de modéliser leur distribution spatiale n'a pas permis de les relier aux activités anthropiques. Enfin, As, Co, Cr, Ni et V ne semblent pas avoir été apportés dans les sols par les activités humaines, puisqu'ils présentent des FE proches de 1 et, de plus, non reliés à l'occupation du territoire. Pour certains éléments, les quantités apportées par les activités humaines et stockées dans l'horizon de surface ont été estimées. Les plus importantes sont celles du Pb et du Zn, de l'ordre de 60 000 T. Viennent ensuite le Cu, avec environ 15 000 t, le Sn (environ 2 000 t) et le Cd (environ 1 100 t)

L'inventaire, la surveillance et l'état des sols en France, en Europe et dans le monde

National audienc

Dealing with below quantification limit data in geostatistical analyses

absen

Détection de valeurs anomaliques d'éléments traces métalliques dans les sols à l'aide du Réseau de Mesure de la Qualité des Sols

National audienc

First evidence of large-scale PAH trends in French soils

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are widespread organic pollutants. Soils are a reservoir of PAHs because some soil constituents favour PAH accumulation. Therefore, soil is a key indicator of the degree of contamination. So far, studies mapping soil PAH levels over large territories are very rare. Here, we report the first nation-wide maps of soil PAHs in France. Results were obtained within the French National Soil Monitoring Network, which is the first European network monitoring systematically soil PAHs. We used advanced geostatistics to map PAH distribution over the whole French territory. Our results show clear trends of PAH levels at the nation scale. For instance, the highest PAH levels are found in Northern and Eastern France. This high contamination is explained by the intense industrial activity of these regions during the last century. High levels of PAH are also found near some coastlines. This observation could be explained by long-range atmospheric transportation. In addition, we found that light PAHs are rarely found in French topsoils

The state of the soils in France in 2011 - A synthesis

Cette synthèse est issue d'un ouvrage édité par le Groupement d'Intérêt Scientifique sur les Sols : Gis Sol. 2011. L'état des sols de France. 188 p.absen