Variabilité temporelle de la spéciation physique des éléments trace dans les eaux de ruissellement au cours des événements pluvieux
Temporal variability of size distribution of trace elements during stormwater runoff events
- Auteurs
- Liliane Jean-Soro, Du Phuc Tho Dang, Béatrice Béchet
- Résumé court
- La spéciation physique des éléments trace a été étudiée afin d’évaluer leur présence sous forme colloïdale dans les eaux de ruissellement d'un site routier à fort trafic (100 000 véhicules/jour). Un schéma de fractionnement complet a été appliqué à une série d'événements pluvieux, en considérant 8 µm et 5 kDa comme des seuils pertinents entre forme particulaire - forme colloïdale et forme colloïdale - forme dissoute. La distribution intra-événement a également été prise en compte pour évaluer l'effet "first-flush" ainsi que la variation de la spéciation physique. Ni, Cr et Pb sont présents principalement sous forme particulaire et colloïdale. Il est donc pertinent de considérer une distribution en taille fine pour ces éléments. Pour As, Cu et Zn, la filtration conventionnelle à 0,45 µm semble être suffisante pour évaluer la fraction mobile. Par ailleurs, les résultats indiquent que la variabilité de l'intensité des pluies lors d'événements longs induit des changements de distribution entre forme particulaire et forme colloïdale des éléments trace dans les eaux de ruissellement. Le traitement du ruissellement doit alors être considéré dans son ensemble compte tenu de la variabilité de la distribution des éléments trace. Ceci suggère que le dimensionnement des ouvrages de gestion des eaux de ruissellement basé sur la fraction décantable devrait être revu pour limiter les risques chimiques et écologiques pour les masses d'eau réceptrices.
- Summary
- The particulate size distribution of trace elements was studied to assess the colloidal form presence in stormwater runoff of a high-traffic roadway site (100 000 vehicle/day). A complete fractionation scheme was applied to a series of rain events, considering 8 µm and 5 kDa as relevant cut-offs between particulate/colloidal elements and colloidal/truly dissolved elements. The intra-event size distribution was also considered to assess the first-flush effect and the variation of the physical speciation. Ni, Cr and Pb are mainly present as particulate and colloidal metals. Therefore, considering a complete size distribution is relevant for these elements. For As, Cu and Zn, the conventional fractionation at 0.45 µm seems to be sufficient to evaluate the highly mobile fraction. Moreover, the results indicate that the variability of rain intensity during long events induces changes in particulate and colloidal metals in the runoff. The treatment of runoff must then be considered as a whole in view of the variability of trace metal size distribution. This suggests that urban stormwater runoff treatment based only on the removal of settleable fraction is not sufficient to limit the chemical and ecological risks to receiving water bodies.
- Mots-clés
- fractionnement, spéciation physique, eaux de ruissellement, éléments trace