National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture
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Les techniques de séparation des colloïdes par ultrafiltration et les interactions matière organique - pesticides : limites et développement
No full textThe quantities of atrazine, simazine, terbutylazine and prométryne adsorbed on colloids from Seine river water are positively correlated to their octanol-water coefficient (log Kow). However, chlorophenylureas such as the linuron, diuron and chlortoluron show relative enrichment factor (retentat/permeat) 2-10 times higher than triazines. Pyrolysis-GC-MS analyses of permeat and retentat indicates a clear enrichment of the retentat with sugars and permeat with proteinaceous material . This preliminary data suggest several types of pesticide-organic matters interaction (p and hydrogen bonds). Nevertheless, systematic investigations have to be done to evaluate the influence of ultrafiltration membranes and/or the residual organic matter on pesticide sorption processes. / Les quantités d'atrazine, de simazine, de terbutylazine et de prométryne adsorbées par les fractions colloïdales d'eau de Seine sont corrélées positivement au logarithme du coefficient de partage octanol-eau (log Kow) de ces herbicides. En revanche, les phenylurées possédant un cycle benzénique chloré telles que le diuron, le linuron et le néburon présentent des coefficients d'enrichissement relatifs dans le rétentat enrichi en colloïdes 2 à 10 fois plus élevés que les triazines. L'analyse conjointe de la matière organique sur ces échantillons par pyrolyse-chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse montre un net enrichissement du rétentat en sucres et du perméat en matière protéinique. Ces premiers résultats suggèrent que plusieurs types d'interactions physiques et chimiques (liaisons p, liaisons "hydrogène", etc) sont susceptibles d'intervenir entre la matrice organique et certaines fonctions et structures chimiques des pesticides. Par ailleurs, pour des solutions dopées à 100 ppb, 50 % des pesticides restent adsorbés sur la membrane de polysulfone (10 KD) ce qui rend la technique de filtration tangentielle impropre à l'analyse des traces
Distribution des molécules pesticides entre les phases solides et liquides du sol. Signification du coefficient de distribution
No full textA short description of phenomena involved in the distribution of pesticides between the soil solid and liquide phases is presented. The meaning of the distribution coefficient is discussed as a function of the experimental procedure used for its determination. Four examples are given to illustrate this discussion. / L'exposé présente une brève description des phénomènes impliqués par la répartition des molécules pesticides entre une phase solide et une phase liquide. La signification du coefficient de distribution est discutée en fonction de la nature de l'approche expérimentale utilisée. Quatre exemples permettent d'illustrer cette discussion
La problématique du transfert des phytosanitaires vers les eaux souterraines
No full textThree approaches are presented. Monitoring programs (set up by Water Authorities in collaboration with the DRASS, or run by the GREPPPES as in the Center Region) are the most common. However, a data base such as that of the French National Groundwater Quality Observatory (ONQES) contains only a very limited part of the existing pesticide data. A second approach involves the study, at various scales, of parameters likely to influence the transport of pesticides. This is illustrated here by a study of the variation in atrazine sorption from surface soils down to aquifer solids. The third approach uses modelling, based on very simple indices (GUS) or much more complex mechanistics tools such as LEACHP or PRZM2 codes. A priority ranking of work to be carried out in the future studies is proposed. / Des résultats de réseaux de mesures (Agences de l'Eau et DRASS, GREPPPES Centre) illustrent l'approche consistant à établir des constats de contamination ; bien que cette approche soit couramment suivie, l'Observatoire National de la Qualité des Eaux Souterraines ne contient en fait qu'une partie des données sur les phytosanitaires (3000 mesures). Une autre voie d'approche est l'étude, à différentes échelles, des paramètres susceptibles d'influencer les transferts ; l'étude de la variabilité de la sorption de l'atrazine depuis la surface du sol jusqu'au matériau constitutif de l'aquifère illustre cette seconde approche. Une troisième manière d'aborder les problèmes est la modélisation, basée sur des indices très sommaires (GUS), ou des outils mécanistiques bien plus complexes (LEACHP, PRZM2...). Des priorités d'actions pour les travaux futurs sont proposées
Application de la modélisation et des SIG à l'évaluation de la vulnérabilité des eaux souterraines et à la gestion des risques
No full textBecause of the large number and complexity of the processes that control the fate of agricultural contaminants (pesticides and nitrates) into the soil, the mathematical models appear to be valuable tools for the representation and the simulation of the various field situations. These models permit to evaluate the vulnerability of the water systems and aquifers, i.e. their potential contamination risks. The different types of models are presented with regards to their advantages and disadvantages. The AgriFlux model that evaluates the fluxes of water, nitrates and pesticides towards the surface and subsurface waters is described. The problem related to the coupling of saturated and unsaturated zones is discussed, as well the spatialization of the evaluation on watershed. Finally, the interest of the integration of the modelling with a GIS is shown. / Les processus contrôlant le destin des contaminants agricoles (pesticides et nitrates) dans les sols étant nombreux et complexes, les modèles mathématiques s'avèrent des outils pertinents pour la représentation et la simulation de contextes variés. Ces modèles permettent d'évaluer la vulnérabilité des systèmes hydriques et des aquifères, c'est-à-dire leurs risques potentiels de contamination. Les différents types de modèles sont présentés en regard de leurs avantages et inconvénients. Le modèle AgriFlux évaluant les flux d'eau, de nitrates et de pesticides vers les systèmes d'eau superficiels et souterrains est décrit. Le problème du couplage des transferts dans les zones saturée et non saturée et celui de la spatialisation de l'évaluation au niveau du bassin versant sont abordés. Finalement, l'intérêt de l'intégration des outils d'évaluation à un SIG est montré
Variation de la biodégradation de l'atrazine dans un environnement pédoclimatique apparemment homogène
No full textIn a silt-loamy soil the biodegradation of atrazine varied with the frequency of application. Respectively 40, 25 and 5% of the herbicide were mineralized during laboratory incubations in a bare fallow-plot formerly under maize receiving atrazine every year (SN), in a plot under a wheat-maize rotation receiving atrazine every other year (BM) and a plot under permanent grass never receiving atrazine (Pr). After microbial enrichments in liquid medium, the atrazine degradation was rapid in the SN and BM plots when atrazine was the sole source of carbon. It was rapid in the three plots when atrazine was the sole source of nitrogen or of both carbon and nitrogen. / Dans un sol limono-argileux, la biodégradation de l'atrazine varie avec sa fréquence d'application au champ. Respectivement 40, 25 et 5% de l'herbicide sont minéralisés au cours d'incubations au laboratoire dans un sol nu autrefois sous monoculture de maïs, recevant de l'atrazine tous les ans (SN), dans un sol sous rotation blé-maïs recevant de l'atrazine un an sur deux (BM) et un sol sous prairie permanente ne recevant jamais d'atrazine (Pr). Après enrichissement microbien en milieu liquide, la dégradation de l'atrazine est rapide pour les sols des parcelles SN et BM dans un milieu où l'atrazine est la seule source de carbone. Elle est rapide dans les trois sols quand l'atrazine est la seule source d'azote ou de carbone et d'azote
Analyses multirésidus d'herbicides dans l'eau
No full textA simultaneous capilllary Gas Chromatographic-Mass Spectrometry (GC-MS) method is described for the determination of 13 herbicides belonging to the triazine and amide chemical families. The sample is extracted in liquid-liquid mode (CH2CL2). The combined extracts are evaporated near to dryness ; then the determination of the residues is performed using capillary gas chromatography with mass spectrometric detector in the selected-ion monitoring mode (SIM). So the pesticides are identified and determined without risk of confusion in spite of identical retention times. The average recoveries are in the range of 78.4 - 135.4 % between 0.100 µg L-1 and 10.0 µg L-1. / Nous présentons une méthode d'analyse simultanée dans l'eau de 13 herbicides appartenant aux familles chimiques des triazines et des amides. Les polluants sont extraits par le dichlorométhane. L'extrait est filtré, séché, évaporé à sec. Le résidu est repris dans un mélange d'acétone et d'isooctane. L'identification et la mesure sont faites CG-SM en mode SIM. Le choix justifié de trois ions-fragments pour chaque molécule permet d'identifier les pesticides sans risque de confusion. Les rendements moyens vont de 78,4 à 135,4 % pour des échantillons surchargés à des teneurs de 0,100 µg L-1 à 10 µg L-1
Potentialité de lessivage de la trifluraline : étude en colonnes de sol à structure non perturbée
No full textSixty centimeters long undisturbed soil columns were placed under outdoor conditions after treatement with trifluraline-14C to study leaching of the herbicide and its distribution in the soil at intervals. Only 0,08 % of the applied radioactivity leached after one year. Leached residues were degradation products : the parent molecule was not detected in the leachates. Amounts of trifluralin residues in the soil first 5 cm were low and reached 3 % of the applied radioactivity after one year. Residues in the first 5 cm were not readily extractable with water (less than 1 % of the applied radioactivity), but those extractable with methanol were in large amounts (25 % of the applied radioactivity after one year). Non extractable residue amounts increased with time and reached 10 % of the applied radioactivity. / Des colonnes de sol à structure non perturbée de 60 cm, ayant reçu un traitement à la trifluraline-14C ont été mises en place, en conditions naturelles, afin de suivre le lessivage de l'herbicide après chaque épisode pluvieux et sa distribution dans le sol à intervalles de temps réguliers. Seulement 0,08 % de la radioactivité appliquée ont été lessivés après un an. Les résidus lessivés sont uniquement des produits de dégradation : la molécule mère n'a pas été détectée dans les percolats. L'entraînement de résidus de trifluraline au-delà des 5 premiers centimètres du sol est faible et ne représente, après un an, que 3 % de la radioactivité appliquée. Les résidus présents dans les 5 premiers centimètres du sol sont peu disponibles à l'eau (moins de 1 % de la quantité appliquée), alors que ceux extractibles au méthanol restent présents en quantités importantes (25 % de la radioactivité appliquée au bout d'une année). Les quantités de résidus non extractibles augmentent avec le temps pour atteindre 10 % de la radioactivité initiale après un an
Le bassin versant du Ruine : bilan de quatre années d'expérimentations
No full textReduction of non-point pollution from agricultural land implies the knowledge of fluxes of pollutants, their origins and transfert mechanisms. The small experimental watershed of the Ruine has been studied for four years mainly concerning triazines and their degradation products. / La réduction des pollutions d'origine agricole nécessite la connaissance des flux de polluants, leur origine et leurs mécanismes de transfert. Le bassin versant du Ruiné est suivi depuis 1991 par le Cemagref de Bordeaux (divisions Production et Economie Agricoles et Qualité des Eaux) tant en ce qui concerne les fertilisants que les herbicides et plus particulièrement les triazines et leurs métabolites
La protection des espaces et des espèces à travers le réseau Natura 2000
No full textThe European directive dated 21 May, 1992 (92/43/EEC directive) was elaborated to ensure the biodiversity by preserving the natural habitats and their wild fauna and flora on the European territory while respecting the economic, social, cultural and regional constraints. Implying an absolute commitment on the part of the Member States upon application, the directive guarantees a strict protection of species and the inventory and designation of natural areas to be maintained or restored in a favourable conservation status, for the preservation of some types of habitats or of certain species' habitats. These Conservation Special Areas will be added to the Special Protection Areas to form a coherent European ecological network, named "the Natura 2000 network". After the notification date (5 June 1995), two years were granted to Member States to integrate this directive into their national laws, but the setting-up of the network of the Natura 2000 sites will continue to be carried out until setting-up of the network of the Natura 2000 sites will continue to be carried out until 2004. In France, 1993 and 1994 were devoted to the inventory of sites. Since the middle of 1994, information and exchange regional meetings, called Natura 2000 conferences, were initiated by DIREN and organized by the region prefects. / La directive européenne du 21 mai 1992 (directive 92/43/CEE) doit contribuer à assurer la biodiversité par la conservation des habitats naturels ainsi que de leur faune et leur flore sauvage sur le territoire européen tout en tenant compte des exigences économiques, sociales, culturelles et régionales. Elle suppose un engagement formel des Etats membres à sa mise en application en assurant une protection stricte d'espèces et l'inventaire et la désignation de zones naturelles à maintenir ou à rétablir dans un état de conservation favorable, pour la préservation de certains types d'habitats ou de certains habitats d'espèces. Ces Zones Spéciales de Conservation (ZSC) s'ajouteront aux Zones de Protection Spéciale (ZPS) pour constituer à terme un réseau écologique européen cohérent, appelé "Réseau Natura 2000". Les Etats membres ont deux ans à partir de la date de notification (5 juin 1992) pour transposer la directive dans leur droit national, mais la mise en place du réseau des sites Natura 2000 s'étalera jusqu'en 2004. En France, les années 1993-94 ont été consacrées à la phase d'inventaire des sites. Depuis mi 1994 se sont engagées à l'initiative des DIREN, et sous la conduite des Préfets de région, des rencontres régionales d'information et d'échanges appelées Conférences Natura 2000
Quelles variables biologiques pour quels objectifs de gestion ?
No full textBioindicators are composed of elements located at the various levels that represent the complexity of the biological structure : at the cell and tissue level (biomarkers), at the organism level (bioassays) and at the population level (biocenotic indicators). They belong to the larger group of the indicators of the aquatic ecosystems that include chemical and physical variables. Bioindicators and ecological modelling constitute the two types of a scientific approach to ecosystems. In this area, bioindicators are helpful instruments in water resource management and they are applied to impact prevision, to the a posteriori impact statement and to the long term monitoring of the ecosystems' and ecocomplexes' status. The benefit of their use and the problems resulting from their implementation are presented via two examples : aquatic mosses as pollution detectors and hydrobiological monitoring of nuclear power plants. As to their number and to their diversity, bioindicators seem to completely fulfill the requirements requested by water resource managers. However, the experiment feedback from applications is necessary in order to develop reliable methods, to improve them and possibly to standardize them. The knowledge transfer between the research area, the study area and the application area is also required. / Les bioindicateurs sont composés d'éléments situés aux différents niveaux de complexité de l'édifice biologique : au niveau cellulaire et tissulaire (biomarqueurs), au niveau des organismes (bioessais) et au niveau des peuplements (indicateurs biocénotiques). Ils appartiennent à l'ensemble plus vaste des indicateurs d'état de l'écosystème aquatique qui comportent des variables chimiques et physiques. Avec la modélisation écologique, ils représentent les deux types d'approche scientifique des écosystèmes. C'est dans ce cadre que les bioindicateurs constituent des instruments privilégiés d'aide à la gestion de la ressource en eau et qu'ils trouvent des applications dans la prévision d'impact, dans le constat d'impact a posteriori et dans la surveillance à long terme de l'état des écosystèmes et écocomplexes. L'intérêt de leur utilisation et les problèmes posés par leur mise en oeuvre sont abordés à partir de deux exemples : les mousses aquatiques en tant que détecteurs de pollutions et la surveillance hydrobiologique des centrales nucléaires. Tant par leur nombre que par leur diversité, les bioindicateurs semblent parfaitement aptes à répondre aux demandes des gestionnaires de la ressource en eau. Il faut cependant noter des lacunes dans le secteur du retour d'expérience pour lequel il est indispensable de développer des méhodes fiables, de les améliorer et éventuellement de les normaliser. Il faut également veiller au transfert des connaissances entre le secteur de la recherche, celui des études et celui des applications