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Theses Year : 2003

Suspended sediment transfer and characterisation in Seine river watershed : distinguishing between natural and anthropogenic signatures

Transport et caractérisation des matières en suspension dans le bassin versant de la Seine : identification de signatures naturelles et anthropiques

Laure Tessier
  • Function : Author

Abstract

Most of the pollutants responsible for the perturbations of river environments are controlled
by the behaviour of suspended sediment. Although the role of suspended sediment in the
contaminants transport trough river systems is now well established, a major concern which
remains is to identify the suspended sediment sources and sinks. Here, our aim was to develop
a method allowing to describe the potential sources of suspended sediments but also to follow
the transfer of these particles throughout the Seine basin. This methodology combines:
-analysis of up to 25 elements using instrumental neutron activation analysis.
-sampling, using sediment traps, covered the whole Seine basin and performed over a
three year period beginning in 1999,
-statistical analysis of the set of data using principal component analysis.
The developed method allowed to shed light on the relationship between the spatial
distribution of those elements and the lithological and anthropogenic factors.
La plupart des polluants responsables de la dégradation des cours d'eau sont contrôlés par le
comportement des Matières En Suspension (MES). Si leur rôle dans le transport des polluants
n'est plus à démontrer, en revanche, l'identification de leurs sources et puits reste
problématique. L'objet de ce travail a été de développer une méthodologie permettant de
préciser lorigine des MES et de suivre leur transfert sur le bassin de la Seine. Cette
méthodologie combine :
-lidentification d'une large palette d'éléments (analyse par activation neutronique) ne
se limitant pas aux seuls polluants (Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Zn, As, Br, Rb, Sr, Ag, Sb, Cs,
Ba, Hf, Ta, Au, Terres Rares, Th),
-un échantillonnage par trappes à sédiments sur lensemble du bassin et avec un suivi
régulier sur la période 1999-2002 (33 stations exploitées),
-un traitement statistique de linformation recueillie (analyse en composantes
principales).
Cette méthodologie a permis de préciser à quelle échelle les signatures multiélémentaires
portées par les MES se différencient les unes des autres, et à quelle logique obéissent les
différences observées. Ainsi, signatures naturelles et signatures anthropiques ont pu être
distinguées. Les premières témoignent des différences de lithologie existant sur le bassin
(Cs/Sc, Ca, Hf, Na, Terres Rares lourdes/Terres Rares légères). Parmi les secondes, certaines
marquent des zones de contamination étendue (Zn/7Be, Sb, Cr, Au, Ag) tandis que d'autres
identifient une pollution plus localisée (Th/La).
Grâce à cette méthodologie, il est donc possible de préciser lorigine des MES et de suivre
leur transfert de lamont vers laval. Ces résultats offrent donc la possibilité dun meilleur
contrôle des transferts de sédiments, outil indispensable aux gestionnaires et usagers de l'eau.
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Dates and versions

tel-00005746 , version 1 (05-04-2004)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00005746 , version 1

Cite

Laure Tessier. Transport et caractérisation des matières en suspension dans le bassin versant de la Seine : identification de signatures naturelles et anthropiques. Autre. Ecole des Ponts ParisTech, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00005746⟩

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