Université d'Orléans

La qualité des eaux

Suivis et diagnostics hydrogéochimiques et environnementaux : qualité, état, pollution, composition des eaux

Dès la création de la cellule R&D CETRAHE en 2009, son équipement en chromatographies ioniques destinées à l’origine à détecter et doser les traceurs salins (chlorures, iodures, lithium…) a suscité, en raison de l’absence d’autre plateforme analytique du même type sur le Grand Campus orléanais, des demandes d’expertise et de collaborations de recherche dans de nombreux domaines nécessitant des analyses de composition, de qualité ou de pollution des eaux (ions majeurs, nutriments…) : dépollution des sols (Jassam et al. 2014), diagnostics d’altération du patrimoine bâti (Javier-Badossa et al. 2015), composition et impact des rejets urbains par temps de pluie (Al-Juhaishi et al. 2016), études hydrogéochimiques du fonctionnement de plans d’eau artificiels (e. g. Défarge et al. 2013, Défarge & Jozja 2015), évolution des tourbières et des sources karstiques sous l’effet des changements globaux et des activités anthropiques (e. g. Leroy et al. 2019). À ce titre, CETRAHE appuie notamment l'OSUC (Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre) dans le cadre de deux Services Nationaux d'Observation (SNO) de l'Institut National des Sciences de l'Univers du CNRS : "TOURBIERES" ("Fonctionnement des tourbières tempérées et impact des changements globaux"), notamment pour la tourbière de la Guette en Sologne, et "KARST" ("Réseau national d’observation des hydrosystèmes karstiques" ; Jourde et al. 2018), pour le site d’observation du Val d’Orléans.

Sa double compétence en analyses hydrogéochimiques et en traçages – ainsi qu’en hydrogéologie locale – fait également de CETRAHE un partenaire naturel du BRGM dans la compréhension, l’évaluation et la prévention du risque fontis lié au karst dans le Val d’Orléans : traçage des conduits souterrains, compréhension des processus de dissolution des carbonates (Perrin et al. 2016, 2017).

Un autre axe de recherche plus récent et en développement, né de l’existence de la plateforme analytique CETRAHE, est la caractérisation par spectrofluorimétrie (équipement acquis à l’origine pour détecter et quantifier les traceurs artificiels fluorescents) des matières organiques (MO) fluorescentes des eaux (Fellman et al. 2010, Coble et al. 2014), des sédiments et des sols : certains composés humiques et protéiniques naturels, ainsi que des produits polluants comme les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les BTEX, certains résidus médicamenteux ou des pesticides font partie des substances organiques fluorescentes en solution que l’on peut chercher à détecter, voire à quantifier (e. g. Ferretto et al. 2014). La caractérisation des MO fluorescentes des eaux, les rapports d’intensité de fluorescence entre les différents composés présents (Coble et al. 2014) peuvent permettre de mettre au point des indicateurs d’évolution des hydrosystèmes et des écosystèmes associés (e. g. Gogo et al. 2016, Bernard-Jannin et al. 2018). Des études sur les polluants des sols sont également menées en ce sens à CETRAHE dans le cadre de projets ingénieurs, en collaboration avec des bureaux d’études ou en appui analytique à des thèses (e. g. Contejean & Damians 2016, Blanc 2017, Kabore & Xie 2017, Madouche & Schivo 2018 ; voir Rapports dirigés).

Le caractère local des hydrosystèmes régionaux étudiés (tous situés à moins d’une journée de voiture de l’Université d’Orléans), permet dans tous les cas à CETRAHE d’assurer une excellente qualité de la chaîne de mesure, notamment en termes de temps de conservation des espèces, qui est généralement le plus difficile à respecter. Les choix de volume d’échantillonnage, flaconnage, type ou absence de traitement conservateur (en plus de la conservation systématique des échantillons au froid et à l’abri de la lumière entre leur prélèvement et leur analyse au laboratoire), sont faits en fonction de la problématique de l’étude, en se basant sur le croisement des recommandations des normes et ouvrages de référence en matière d’analyse de l’eau (en particulier : Norme NF EN ISO 14911 : 1999, Thierrin et al. 2003, Norme NF EN ISO 10304-1 : 2009, Rodier et al. 2009, EPA Victoria 2009, Ceaeq 2012, 2017, Norme NF EN ISO 5667-3 : 2018).  

Ceaeq (Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec) 2012. Modes de conservation pour l’échantillonnage des eaux de surface. Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs, DR-09-10, Québec (Canada), 7 p.

Ceaeq (Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec) 2017. Modes de conservation pour l’échantillonnage des eaux souterraines. Ministère du Développement Durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs, DR-09-09, Québec (Canada), 5 p.

Coble P.G. Lead J. Baker A. Reynolds D.M. Spencer R.G.M. (eds.) 2014. Aquatic Organic Matter Fluorescence. Cambridge University Press, New York, 375 p.

EPA (Environment Protection Authority) Victoria 2009. Sampling and analysis of waters, wastewaters, soils and wastes. Industrial Waste Resource Guidelines, Publication IWRG701, 36 p. 

Fellman J.B. Hood E. Spencer R.G.M. 2010. Fluorescence spectroscopy opens new windows into dissolved organic matter dynamics in freshwater ecosystems: A review. Limnology and Oceanography, v. 55, p. 2452–2462.

Ferretto N. Tedetti M. Guigue C. Mounier S. Redon R. Goutx M. 2014. Identification and quantification of known polycyclic aromatic hydrocarbons and pesticides in complex mixtures using fluorescence excitation–emission matrices and parallel factor analysis. Chemosphere, v. 107, p. 344-353.

Norme NF EN ISO 14911 : 1999. Qualité de l’eau – Dosage par chromatographie ionique des ions Li+, Na+, NH4+, K+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, Sr2+ et Ba2+ dissous – Méthode applicable pour l'eau et les eaux résiduaires. AFNOR, Paris, 20 p.

Norme NF EN ISO 10304-1 : 2009. Qualité de l’eau – Dosage des anions dissous par chromatographie des ions en phase liquide – Partie 1 : Dosage du bromure, chlorure, fluorure, nitrate, nitrite, phosphate et sulfate. AFNOR, Paris, 16 p.

Norme NF EN ISO 5667-3 : 2018. Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 3 : Conservation et manipulation des échantillons d'eau. AFNOR, Paris, 46 p.

Rodier J. Legube B. Merlet N. et al. 2009. L'analyse de l'eau, 9ème édition. Dunod, Paris, 152 p.

Thierrin J. et al. 2003. Guide pratique. Echantillonnage des eaux souterraines. OFEFP (Office Fédéral de l’Environnement, des Forêts et du Paysage), Berne, 82 p.

[Pour les autres références (publications CETRAHE), voir Articles, ouvrages. Voir également les présentations, posters et résumés sur ces sujets dans la rubrique Conférences, communications.]