Methodology for the evaluation of temporal trends of contaminants concentrations in sediments and suspended solids in continental aquatic systems | Méthodologie d'évaluation des tendances temporelles de contamination dans les sédiments et les matières en suspension des systèmes aquatiques continentaux

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]BELCA [ADD1_IRSTEA]Hydrosystèmes et risques naturels

National audience

English. European directives require from each Member State to monitor the contamination of continental sediments and confirm that the concentrations of hydrophobic contaminants and metals in sediments do not significantly increase with time. In France, the Water Agencies manage the monitoring of freshwater systems but do not have a fit-for-purpose methodology in order to study the data on sediment contamination monitoring. Moreover, operational obstacles have to be overcome because of the difficulty to collect fine grained sediments which can be compared from year to year, due to the natural variability of sediments. As such, the sampling of suspended solids (SS), which targets small-sized particles, is a promising alternative to surface sediments monitoring. Taking into account these difficulties for data exploitation, several studies have been undertaken by AQUAREF in order to elaborate a methodology for the assessment of temporal trends of sediment contamination. Using datasets from environmental monitoring, this methodology was tested, especially by correcting the data to account for the natural variability of sediments. Guidelines on the necessary quality the datasets must fulfil in order to ensure reliable trend assessments have been proposed. Provided that the datasets feature enough data and parameters for data correction, this methodology enables to identify significant trends, and thus to study the temporal evolution of contamination on a monitoring station. The application of this methodology on SS datasets demonstrated the relevance of performing a SS monitoring to assess contamination trends, especially because of the greater homogeneity of the sampled particles fraction during sampling time. Comparisons between results calculated on sediment and SS datasets showed that the latter enable more precise trend assessments. The proposed methodology is a first step in order to meet the regulatory requests, and for a more reliable processing of data on sediment contamination.

French. Les directives européennes requièrent que les Etats-Membres surveillent la contamination des sédiments continentaux et vérifient que les concentrations en contaminants hydrophobes et métaux dans les sédiments n'augmentent pas de manière significative au cours du temps. En France métropolitaine, les Agences de l'Eau coordonnent la surveillance des milieux aquatiques continentaux mais ne disposent pas d'une méthodologie harmonisée permettant d'exploiter les données de contamination des sédiments de surface. A cela s'ajoutent des freins opérationnels, en raison de la difficulté à prélever des sédiments fins et comparables dans le temps résultant de l'hétérogénéité naturelle des sédiments. Aussi, le prélèvement de matières en suspension (MES), qui cible préférentiellement les particules fines, constitue une alternative intéressante au suivi des sédiments de surface. Une réflexion prenant en compte ces difficultés a été menée par AQUAREF afin de proposer une méthodologie pour l'évaluation des tendances de contamination des sédiments. Cette méthodologie a été testée à partir des données de surveillance, notamment en normalisant les données pour s'affranchir de la variabilité naturelle des sédiments. Des recommandations sur la qualité nécessaire des chroniques pour une exploitation fiable ont été formulées. Ainsi, sous réserve de disposer de chroniques comportant suffisamment de données et de paramètres normalisateurs, cette méthodologie permet d'identifier des tendances significatives et d'étudier l'évolution temporelle des contaminations à l'échelle d'une station. L'application de cette méthodologie sur des données de MES a permis de démontrer l'intérêt d'effectuer un suivi des MES pour évaluer les tendances de contamination, en raison de l'homogénéité de la fraction échantillonnée au cours du temps. Les comparaisons entre résultats obtenus sur des données de sédiments et de MES montrent que ces dernières peuvent permettre une étude plus fine des tendances. Les approches proposées constituent une première étape pour répondre aux exigences réglementaires, et pour une meilleure exploitation des données de contamination des sédiments.