Transport de métaux lourds sous forme particulaire et dissoute dans le bassin versant de l'Hérault : identification des origines par les isotopes du plomb

Dissolved and particulate heavy metals transport in the Hérault watershed: constraints of the origin by lead isotopes

Résumé

Le but de cette étude est de mettre en évidence le transport de métaux lourds dans les phases dissoute et particulaire et leur accumulation dans les sédiments de berge du bassin versant de l’Hérault. Les éléments traces ont permis de montrer l’évolution des teneurs en métaux le long du cours du fleuve en fonction de la confluence des affluents contaminés ou non en métaux lourds. Si les concentrations mettent bien en évidence les anomalies en métaux dans certains compartiments du bassin, c’est l’analyse des compositions isotopiques du Pb qui permet de discriminer l’origine du Pb. Les isotopes permettent en effet de caractériser la signature (empreinte digitale) des différentes sources de Pb, qu’elles soient naturelles (lessivage des roches, lessivage des minéralisations) ou anthropiques (trafic routier, produits phytosanitaires). Il a ainsi été montré que la source principale de Pb dans le bassin versant de l’Hérault est constituée par le lessivage du stérile de la mine des Malines, sans qu’il faille pour autant négliger la composante anthropique pure (trafic routier, produits phytosanitaires) dont la part augmente en aval du bassin, là où les effets de la mine des Malines sont dilués. Il apparaît de plus que la phase particulaire est plus marquée par les apports de la mine alors que la phase dissoute est plus sensible aux apports d’origine anthropique.

Abstract

The aim of this study was to identify heavy metal transport in the dissolved and particulate phases, and their accumulation in the riverbank sediments of the Hérault watershed. Trace elements have allowed to show the evolution of heavy metal contents all along the river according to the confluence of tributaries containing or not heavy metals. If elemental contents allow to point out heavy metals anomalies in some compartments of the basin, the analysis of Pb isotopic compositions are the only one allowing to discriminate the origin of lead. Indeed, isotopes allow to characterise the signature (fingerprint) each Pb source from a natural origin (rock leaching, mineralisation leaching) or from an anthropogenic origin (road traffic, fertilisers). It has thus been shown that the main lead source in the Hérault watershed is from the leaching of the sterile of the Malines mine, without forgotten the contribution of the pure anthropogenic component which increase downstream, where the effects of the Malines mine are diluted. It is also worth to note that the particulate load is more impacted by the mine effect whereas the dissolved phase is more impacted by the anthropogenic inputs.