Manuscrit - protee

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Manuscrit - protee

1. Prélèvement et conservation des échantillons

A. Gapeau

Tout le long du Gapeau, qui prend sa source dans le plateau de Signes et se jette dans la mer

Méditerranée près de la ville d’Hyères, 7 points de prélèvements ont été effectués à des

endroits clés (source, proximité de station d’épuration, jonction avec une rivière …).

Carte 1 : La vallée du Gapeau

Les différents points de prélèvement correspondent à :

-Signes

-la bastide (station d’épuration à Méounes)

-l’edex

-la roquette

-le Réal Martin (vallée de la Sauvebonne)

-la clapière

-le barrage


Pour chaque point , 1L d’eau a été prélevé. L’eau recueillie est ensuite filtrée sur place sur

filtres de verre et filtres en acétate de cellulose.

Pour la filtration sur filtre de verre : -450 mL d’eau filtrée dont 100 mL pour le

conditionnement

- ajout de 100µL de NaN3 pour stopper l’activité

bactérienne et, ainsi éviter la consommation du

carbone organique.

250 mL sont récupérés pour les différentes analyses.

Pour la filtration sur filtres en acétate de cellulose, le protocole est le même sauf que l’ajout

de 100µL est de HNO3 pour maintenir le pH inférieur à 2 afin de conserver la spéciation des

espèces.

Les échantillons sont ensuite conservés au réfrigérateur à 4° C pendant 4 mois jusqu’à analyse.

Sur les sites de prélèvement, on a mesuré le pH, la conductivité, la température, [fer],

[nitrates], [nitrites].

B. Ecotdyn

L’échantillonnage s’est fait selon trois radiales avec 3 points pour chacune et, avec

prélèvement fond et surface de chaque point. Le point 0 à l’exutoire de la rivière, fond et

surface, a aussi été prélevé.

Les filtrations ont été les mêmes que lors des prélèvements du Gapeau, mais il faut préciser

que les filtres n’ont pas été rincés après filtration pour éliminer le sel.

Sur les sites de prélèvement, on a mesuré le pH, la salinité, la conductivité, la température.

2 .Mesures

Les mesures effectuées sur les échantillons sont :

Fluorescence : -sur les filtrats des filtres de verre

-pour analyser les pics de fluorescence de la matière organique dissoute.

Nous nous sommes intéressés à deux pics en particulier : nommés A et C. Ils sont

caractéristiques de la MO et sont généralement trouvés pour les longueurs d’ondes suivantes :

Excitation (nm) Emission (nm)

Ia 350 450

Ic 250 450

Suivant le type de MO (marine, terrestre…), les intensités Ia et Ic vont varier. Globalement le

pic A correspond aux acides fulviques et le pic C correspond aux acides humiques. Ces deux

paramètres sont caractéristiques de la MO. Leur rapport d’intensité Ia/Ic nous donne

l’information sur la l’état de maturité de la MO. Plus le rapport est grand, moins la MO est

dégradée (MO jeune).


Carbone Organique Particulaire (POC) : - analyse des filtres de verre

Chromatographie ionique : - sur les filtrats : des filtres de verre pour les anions

Des filtres en acétate de cellulose pour les cations

Minéralisation : - sur filtres en acétate de cellulose afin de passer les échantillons obtenus au

four pour déterminer les concentrations en métal des particules.

Polarographie : - sur les filtrats des filtres d’acétate

- pour déterminer la concentration en métaux labiles des échantillons

Carbone Organique Total (COT) :– sur les filtrats des filtres de verre

GF-AAS : -sur filtrats des filtres de verre et d’acétate de cellulose

- sur les minéralisats

3. Résultats

A. Gapeau

NUMERO Ph Température ° Conductivité µS FER NITRITE NITRATE

G1 7,47 13,2 435 0 0,001 0

G2 7,67 9,3 510 0,02 0 0,4

G3 7,74 8,7 790 0,09 0,002 0

G4 7,56 8,7 820 0,22 0,038 2,2

G5 8,13 6,8 797 0 0,385 0,9

G6 7,9 7,4 802 0 0,051 0

G7 7,89 7,5 796 0,27 0,022 4,6

Résultats chromato Ionique : concentration en mg/L

F - Cl - ClO3 - NO2 - NO3 - HPO4 - SO4 2-

0,12 7,83 0,04 ND 10,73 ND 12,82

0,19 13,61 0,06 ND 8,57 ND 173,09

0,19 20,21 0,07 ND 7,42 ND 169,33

0,18 34,17 0,15 0,48 17,23 1,69 163,63

0,18 36,33 0,18 0,21 15,32 0,55 173,41

0,18 34,94 0,17 0,41 18,4 0,95 168,36

0,17 35,23 0,19 0,49 19,67 1,17 166,41


Li + Na + NH4 + K + Mg 2+ Ca 2+

ND 3,81 ND 0,58 24,31 46,63

ND 30,22 6,3 1,88 27,01 85,21

ND 9,91 ND 1,22 23,78 85,79

ND 40,77 6,49 3,43 23,26 90,42

ND ND ND ND ND ND

ND 17,58 ND 2,52 20,17 92,49

ND 17,68 ND 2,75 20,12 91,06

Résultats obtenus avec le four sur échantillons filtrés

Concentrations en ppm

Filtre de verre Cu Filtre de cellulose Cu

0 0,06

0,36 0,61

0,84 0,48

14,35 34,53

6,83 7,09

7,02 9,67

7,09 1

Résultats du POC et TOC et Matière En Suspension :

TOC (ppm) POC (ppm) MES

G1 0,383 0,182 1,304

G2 0,488 0,472 2,356

G3 0,714 0,357 1,366

G4 1,484 1,292 3,707

G5 1,263 0,496 1,883

G6 1,295 0,667 2,478

G7 1,395 0,666 2,933

Fluorescence :

Ia Ic Ia/Ic

G1 344,3 323,3 1,0650

G2 598,6 407,6 1,4686

G3 1031 677,1 1,5227

G4 2646 2344 1,1288

G5 2219 1728 1,2841

G6 1 seul pic observé X

G7 1 seul pic observé X


Résultats four après minéralisation :

Cu ppb

G1 1,657

G2 1,324

G3 1,78

G4 2,61

G5 1,95

G6 1,25

G7 1,24

Les résultats obtenus sont très faibles car on a minéralisé 10mg du filtre au lieu des 40

nécessaires.

B. Ecotdyn

NUMERO Ph Température ° Salinité

R 1 1 S 8,13 15 38,2

R 1 1 F 8,12 15,1 38,4

R 1 2 S 8,11 14,5 38,1

R 1 2 F 8,1 14,7 38,4

R 1 3 S 8,11 15,1 38

R 1 3 F 8,06 15 38,2

R 2 1 S 8 14,8 37,8

R 2 1 F 8 13,2 38,3

R 2 2 S 8,05 13,6 35,9

R 2 2 F 8,05 13,6 38,3

R 2 3 S 8 15 38,2

R 2 3 F 7,96 14,2 38,2

R 3 1 S 7,93 14,8 36,7

R 3 1 F 7,97 13,1 38,1

R 3 2 S 7,9 14,5 38,2

R 3 2 F 7,96 13,5 38,2

R 3 3 S 7,91 14,4 38,3

R 3 3 F 7,91 13,3 38,3

0 S 8,06 14,2 36,3

0 F 7,96 13,6 38,3

Résultats de fluorescence

NUMERO I 250 I 295 I 250/295

R 1 1 S 158 137,3 1,150764749

R 1 1 F 186,9 225,9 0,827357238

R 1 2 S 148,4 97,93 1,51536812

R 1 2 F 177,9 160,8 1,106343284

R 1 3 S 241 178,6 1,349384099

R 1 3 F 147,2 94,14 1,563628638

R 2 1 S 169,7 108 1,571296296


R 2 1 F 136,6 91,27 1,496658267

R 2 2 S 262,4 195 1,345641026

R 2 2 F 171,7 158,2 1,085335019

R 2 3 S 37,26 15,35 2,427361564

R 2 3 F 149,8 106,6 1,405253283

R 3 1 S 34,48 15,22 2,26544021

R 3 1 F 36,9 15,85 2,32807571

R 3 2 S 40,78 18,73 2,177255739

R 3 2 F 40,43 16,55 2,442900302

R 3 3 S 37,56 16,01 2,346033729

R 3 3 F 38,91 16,7 2,32994012

0 S 264,1 186,4 1,416845494

0 F 147,9 94,5 1,565079365

Résultats POC et MES

[COP] ds H2O

(mg/L)

MES (g/L)

R00F 0,098 79,178

R11F 0,211 58,711

R12F 0,428 73,400

R13F 0,322 76,444

R21F 0,146 56,711

R22F 0,032 74,133

R23F 0,334 76,244

R31F 0,305 54,778

R32F 0,366 62,244

R33F 0,347 60,178

Commentaires

[COP] ds H2O

(mg/L)

MES (g/L)

R00S 0,304 67,200

R11S 0,366 71,711

R12S 0,322 69,644

R13S 0,389 76,689

R21S 0,243 75,333

R22S 0,419 74,133

R23S 0,182 73,800

R31S 0,357 68,622

R32S 0,201 65,444

R33S 0,261 71,511

Certaines manipulations ne donnent pas des résultats exploitables car en dessous des limites

de détection ( en four AAS et en chromatographie ionique). En polarographie nous n’avons

pas eu de résultats faute de temps.


4. DISCUSSION :

Discussion sur la variation en anion suivant les points de prélèvement sur le GAPEAU

mg/L

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

[anions]=f (G)

0 1 2 3 4 5 6 7

20

8 0

G

200

180

160

140

120

100

80

60

40

[SO42-]

F-

Cl-

ClO3-

NO2-

NO3-

HPO4-

SO42-

On remarque que les concentrations en sulfates sont plus élevées que celles des autres anions.

Excepté pour le sulfate, les courbes montrent une variation similaire. On remarque une

augmentation des concentrations à partir du point 4. Après ce point les concentrations tendent

à se stabiliser.

On aurait pu s’attendre à une augmentation à partir du point 5 car ce point correspond à la

rencontre du Gapeau et du Réal Martin.

L’augmentation en sulfate pour le point numéro 2 peut s’expliquer par la station d’épuration à

ce niveau. Mais on ne retrouve pas cette variation sur les courbes des autres anions.

On peut voir aussi que les NO2- et les CLO-3 n’ont pas d’influence sur le cours d’eau, car les

concentrations sont très inférieurs aux autres.

mg/l

120

100

80

60

40

20

0

[cations]=f(G)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

G

Na+

NH4+

K+

Mg2+

Ca2+


On remarque que le point 5 a des concentrations nulles. Soit il y a un problème avec cet

échantillon ( problème de manipulation ou de conservation de l’échantillon) soit comme ce

point correspond à l’arrivée du Réal Martin celui ci a une grande influence sur la

concentration en cations du Gapeau

Les valeurs du Ca 2+ sont beaucoup plus fortes que celles des autres cations. Sinon on

remarque des variations similaires entre les courbes. On constate une augmentation des

concentrations entre le premier et le deuxième point. Ceci peut s’expliquer par la présence de

la STEP au point numéro 2.

On note également une légère augmentation au point 4.

Le Na+ ne montre pas d’augmentation au point 7 car le prélèvement a été fait avant le

barrage.

Par contre les variations des concentrations en anions ne se retrouvent pas sur les courbes de

concentrations en cations.

Dans les deux cas l’augmentation au point 4 peut être due à l’influence de la zone urbaine.

Mais on aurait pu s’attendre à une augmentation beaucoup plus importante.

De plus on remarque que les valeurs du Cu obtenus pas GF-AAS montrent une concentration

plus forte pour le point 4.

Seule la présence de la STEP est nettement visible avec des augmentations en cations et en

sulfates à ce point 2.

Discussion sur la variation en POC, COT et MES suivant les points de prélèvement sur

le GAPEAU

ppm

4

3,5

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

TOC & POC & MES

0 1 2 3 4 5 6 7 8

G

TOC (ppm)

POC (ppm)

La MES est en g/L

On remarque le point numéro 4 qui a une valeur plus élevée dans les 3 cas. Après ce point les

valeurs tendent à augmenter par rapport à celles de la source. On remarque encore la présence

de la STEP avec une augmentation de la MES au point numéro 2.

MES


Par analogie avec les variations des anions et des cations on remarque une similitude pour le

point 4 qui montre une augmentation dans les valeurs. Ce qui confirme l’hypothèse de

l’influence de la zone urbaine.

Résultats de la fluorescence pour ECOTDYN :

I250/295

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

I 250/295

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

RADIAL

I 250/295

Ce graphique nous sert à étudier les variations de la MO suivant la radiale. On remarque que

les valeurs du rapport augmente de la radiale 1 à la 3 ; ce qui suggère que la matière

organique est plus jeune sur la radiale 3 vu que le pic à 250 représente les substances

fulviques formées au début du cycle de la matière organique.

Cette évolution du rapport a peut être une raison géographique car la radial 3 est située la plus

près du port qui peut être une source de MO plus jeune dons moins dégradée.

Discussion POC et MES sur ECODYN

MES

90

80

70

60

50

40

30

20

10

R00F

R00F

COPet MES = f(radial)

FOND

R11F

R11F

R12F

R12F

R13F

R13F

0

0,0

0 1 2 3 4 5

radial

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

[COP]

MES 1

MES 2

MES 3

[COP]1

[COP]2

[COP]3


MES

80

70

60

50

40

30

20

10

R00S

R00S

COPet MES = f(radial)

SURFACE

R11S

R11S

R12S

R12S

R13S

R13S

0

0,0

0 1 2 3 4 5

radial

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

[COP]

MES 1

MES3

MES2

[COP]2

[COP]3

[COP]1

En ce qui concerne le fond, nous remarquons que la MES du point 0 est supérieur aux points

des différentes radiales. On peut supposer que la matière en suspension se dépose au niveau

des points 2 des différentes radiales. La MES est de l’ordre de 80 g/L pour les échantillons 0,

2 et 3.

Pour le COP, nous remarquons que la courbe a tendance a augmenté au fur et à mesure et que

l’on se stabilise au niveau du point 2. L’échantillon R22F est anormalement faible, est un

point aberrant.

En ce qui concerne la surface, la MES est constante aux alentours de 70 g/L. De même le

COP est stable au niveau de 0,3 mg/L.

Donc nous pouvons en déduire que les particules sortent du point 0 et migrent à la surface

(point2 au fond=60, en surfac=70). Ensuite il y a homogénéisation entre le fond et la surface :

MES ˜ 70 g/L, COP ˜ 0,3 mg/L.

DISCUSSION SUR LES RESULTATS DU PH, CONDUCTIVITE ET DE

LA TEMPERATURE. (MEYNIE THIBAULT)

Au cours des prélèvements sur le long du Gapeau, nous avons obtenu des résultats sur

la température, la conductivité et le pH. Nous allons déjà étudier la variation des ces trois

paramètres en fonction de la position géographique des points, puis nous verrons, par Analyse

en Composantes Principales, si ces paramètres et les différents points de prélèvements sont

correctement corrélés entre eux.


16

15

14

13

12

11

10

9

8

Variation de la température :

14.7

11.1

Evolution de la température

11.4

1 2 3 4 5 6 7

9.7

8.6

9.1

9.5

Série1

Nous remarquons sensiblement que la température diminue de la source à l’estuaire.

En effet, nous partons de 14,7°C où la profondeur de l’eau est très faible, ce qui expliquerai

cette température élevée, à 9,5°C. Nous pouvons remarquer que le minimum maxi se trouve

au point 5 avec 8,6°C, là où le Réal Martin et le Gapeau communiquent. Ceci expliquerai

cette baisse. Un mélange de deux rivières à des températures, débits différents. Par contre, il

est à noter la dernière valeur de 9,5°C qui est complètement différents de la température de la

mer méditerranée ce jour là (11,5°C) due à la présence d’un barrage en amont de l’estuaire.

8.2

8

7.8

7.6

7.4

7.2

7

Variation du pH :

7.47

7.67

7.74

Evolution du pH

7.56

8.13

7.9 7.89

1 2 3 4 5 6 7

Série1

L’ évolution du pH est sensiblement à l’opposé de celle de la température. En effet le

pH augmente en moyenne de la source à l’estuaire. Par ailleurs, on remarque un maximum

pour le point 5 qui remontre une fois de plus que la communication entre deux eaux modifie

certains paramètres. Par contre, le point 4, à qui on observe une diminution ne donne aucune

explication à cette faible variation.


900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Variation de la conductivité :

435

510

Evolution de la conductivité

790

820 797 802 796

1 2 3 4 5 6 7

Série1

Nous remarquons que les deux premiers points sont très en dessous du reste des

prélèvements. En effet, à partir du point 4 la conductivité reste stable. Peut être que cette

stabilité est due à un débit plus important que les deux premiers points.

Corrélation entre ces trois paramètres :

Par une analyse en ACP, nous pouvons dire que la conductivité et le pH se corrèle très

bien entre eux.

Leur point se trouve proche sur ce cercle concentrique. En plus les trois points sont proche du

cercle ce qui montre que leur différentes variation sont correctes.

conductivit

Analyse dans Rn

-1 -0.5 -0.2 0 0.5 1

pH

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

-0.4

-0.6

-0.8

-1

températur

Série1

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