Sediment

Lo procès de sedimentacion es d'en primièr una lei fisica, ligada a la pesantor. De fenomèns biologics pòdon l'accelerar o lo réduire, intervenent per exemple dins los cicles ecologics e biogeoquimics

La sedimentacion depend del contèxte geomorfologic, climatic, ecologic e de la velocitat de l'aiga.

Una fauna especifica als sediments contribuí à leur nature, à leur mobilité et à la biodisponibilité des éléments qu'ils contiennent; particules, nutriments, ou polluants. Les vers Polychaete typiques des vases desestuairesy contribuent, mais ils contribuent aussi a aérer les sédiments

Los polluents se pòdon comomlar dins lacadena alimentàriae quitar lo sediment per tornar contaminar d'autres compartiments de l'ecosistèma,via labioturbacion.

Barratge bartit per blocar los sediments eissits de l'explosion del volcanMt St Helenssus la riu Toutle (Estat de Washington,EUA).

Los materials se pausan de biais diferent segon lor pes, caracteristica utilizada pels cercaires d'aur per prospectar los sediments, ont trobèron mai sovent de bilhas de plomb de caça que d'aur

Sediments remodelats per d'òbras sus las broas, pels corrents e contracorrents generada par las resclausadas e pels trebolums de las eliças de las barcassas (aval de laHaute-Deûlecanalizada)

La sedimentacion es a l'origina de las ròcas sedimentàrias, coma lagredae lopetròlique ten un ròtle màger dins locicle del carbòni.

Unsedimentes un ensems de particulas en suspension dins l'aiga,l'atmosfèrao loglaçe qu'acaba per se pausar jos l'efièch de lagravitat,sovent en sisas o venas successius. Un sediment es caracterizat per sa natura (composicion fisicoquimica), son origina, sa granulometria,las espècias que contenon e son eventuala toxicitat... La consolidacion dels sediments es a l'origina de la formacion de las sisas sedimentàrias rocosas.

Lasedimentaciondesigne l'ensems des procès menant a la formacion de sediments. Se forma a bassa temperatura a la superfícia del glòbe, o per depaus dels produchs d'erosion (per exemple le sable, l'argila), o per precipitacion (per exemple lasevaporitas), o per comol al fons dels oceans dels degalhs minerals dels animals o plantas mòrtas (per exemple lagreda,ladiatomita), o per d'autres proceses fregs.

Enjòcs

Los sediments constituisson, que son l'ecotònròca maire/aiga un abitat colonizat per d'espècias especificas (escavairas) qu'i jògan un ròtle màger (epuracion, aeracion, fermentacion, bioturbacion). Aqueste ecotòn ten un ròtle depotz de carbòni.Quand es prim e ric enmatèria organicaconsoma d'oxigène venanoxic.Pòt pasmens s'airar per de vèrms o animals escavaires.

Lo sediment, autrescòp a vegada s'utilizava coma engrais o amendament (lo les fertil del Nil…) abriga a vegada d'espècias patogènas (sovent anaerobias), e uèi de polluents mai o mens toxics e persistents,pas o pauc o lentamentbiodegradablessegon las escasenças, possiblament radioactius o mutagèns o genotoxics.Participa pasmens tanben a la qualitat de l'aiga delsjaces freaticsjogant un ròtle detampono de « colador »"mercé al que una partida dels elements polluents dels rius demorats fixada dins los sediments"(qu'una partida pòt pasmens èsser levadas cap al mar o d'autras partidas del penjal pendent las aigadassas).

D'enjòcs ecoepidemiologics e de santat environamentala son pausats per la contaminacion de la fauna que viu dins los sediments o pels fach del retorn en suspension de sediments contaminats, e tanben per de polluents actius a de dosis fèblas coma losperturbators endocrinians.Aquestes polluents complican la gestion d'unes sediments que pòdon comolar de polluents fisics, organics o organometallics mai e mens degradables, de metals toxics non degradables e dels radionucleids artificials e/o naturals, fins als lacs d'altitud que reculhisson los polluents aeroportats e pausats per las nèus, las pluèjas e los depauses secs.Dempuèi lo començament del periòde industrial, l'acidificacion de las aigas meteoriticas e d'unes lacs e riur tanben modifiquèt la composicion dels sediments dels lacs de montanha, i aumentant los tauses d'unes elements coma loManganès(Mn), lozinc(Zn), loplomb(Pb) e lopotassi(K), e en diminuissent lor taus enmagnèsi(Mg).

La sedimentacion dis los pòrts fa problèma dempuèi que los pòrts existisson.Amb l'aggravacion de l'erosion dels sòls laurats e cultivats edesertifiatsesalinizats,los sediments obstruisson los pòrts de fluvi e d'estuaris, de canal o de mar. Lor gestion costa sempre mai car a las autoritats portuàrias e als gestionaris delscanals,e tanben per las collectivitats mejancièras de cors d'aiga. Un dels enjòcs per aquestas es de melhorar lor gestion per de mjans de valorizacion.

Tipes de sedimentacion

Se destria lasedimentacion marina(litorala o costièra, oceanica, batiala, abissala, etc.), la sedimentacion delònas(dins de zonas separada de la mar per un cordon litoral), la sedimentacion continentala (eoliana, fluviatila, deltaïca, lacustre, glaciària, etc.).

Origina e tipes de sediments

• De particulas fisicas, d'èsser vivents e lors excrements sedimentan de contunh dins las aigas doças, saumastres e saladas, o se pausant dins losglacièrs.Pòdon tornar e transportadas endacòm mai.
• La sedimentacion d'origina (eoliana) aumenta amb l'aridificacion e la desertificacion. Los sediments transportats pel vent, son de minerals eissits de l'erosion dels sòls e de las ròcas, dels volcans, dels esposques, dels incendis.
• Los periòdes d'aigada dels rius provòcan una mai granda quantitat de sediments, que los degalh, mai fòrts, an una fòrça erosiva mai importanta e una energia de transpòrt mai granda. La baissa subsequenta dels nivèls d'aiga crea sovent de vastes espandidas de sòl novèl suls plans inondables.
  La desapareisson o la regression de las empresas de glaç, delscastorse lors paissièras pòdon modificar los paramètres erosius d'una conca e la sedimentacion en aval, quitament la canalizacion d'un riu, o la construccion derestancasartificalas qu'emprisonan dins lors sèrvas d'importantas quantitats de sediments e a vegada de polluents.
• L'erosion dels sòls degalhats per l'agricultura e lo ruscatge dels sòls urbans son una font creissenta de sediments dins los canals..
• Lasdunase lolœssson de resultats d'un transpòrt sedimentari eolian.
• Lasmorènasetillsson de depauses de sediments avent estat portats pel glaç. Los aclapament gravitaris crean tanben de sediments coma los tèrmes e los embodens coma les elements de karstologia.
• Loslacs,dèltas,marseoceanscomolan de sediments pendent de periòdes longs (transgression marina). Lo material pòt èssrterrigèn(venent de las tèrras) omarin(que l'origina es marina). Los sediments pausats son la font de lasròcas sedimentàriasque pòdon conténer defossilsdels abitants d'aqueste volum d'aiga alara descobèrt pel jaces de sediments. Lor carrotatge permet de coneisser l'evolucion delclima.

Transpòrt dels sediments

Cors d'aiga

Quand un fluid coma l'aigaraja, se pòt cargar de particulas en suspension. En mitan suau, lavelocitat verticala de sedimentaciones la velocitat maximala, o limita, de casuda d'una particula. Es donada per lalei de Stokes:$$w={\frac {(\rho _{p}-\rho _{f})gr^{2}}{4.5\mu }}$$ontwes la velocitat limita verticala desedimentacion,ρes lamassa volumica(los indicispefindican respectivamentparticulefluid),ges l'acceleracion deguda a la gravitat,res lo rai de la particula eμes la viscositat dinamica del fluide.

Se la velocitat de l'escorriment es mai granda qu'aquesta de depausa, le granulat contunh cap aval. Qu'i a sempre de diamètres diferents dins l'ondada, los mai grosses se pausan (decantacion) quitament se pòdon contunhar a davalar per de mecanismes coma l'esaltacion(tusts de particulas-paret, per ròdament o emboden, que los rèstes son sovent servats dins los ròcs solids) e pòdo èsser utilizats per estimar la velocitat del corrent.

Dins los cors d'aiga de penja mai fòrta, de sediments mai grossièrs pòdon èsser transportats. En montanha, lo diamètre de particulas rocasudas mai grossas portadas pòt aténher de desenas de centimètres. Pendent aqueste transpòrt de sediments se fa pendent una aigada, se pòt veire aqueste carreg.

Sediments polluits

En aval dins la zonas abitadas, cultivadas e/o industrializadas, los sediments dels rius, canals, estacion d'aiga,estuariselitoralse tanben unes lacs son sovent fòrçapolluits.Lapollucionpòt èsser anciana (eissida de las minas de metals medievalas o anticas per exemple) e/o recentas. Se dich a vegda «pollucion d'estòc», que pòt tornar a una «pollucion de flus» en periòde d'aigada, o après unameandrizacondel cors d'aiga o a la seguida d'òbras contribuissent dirèctament o indirèctament (modificacion dels corrents) a lor retorn en suspension.

De sediments pòdon tanben aver estat polluits dirèctament per de degalhs volontaris o involontaris, per exemplemar Balticae sul litoral francés o dins de lacs per l'immersion volontària de municions, d'explosius e de degalhs diverses. Lo long dels canals, de depauses defangas de curatgespòdon a vegada constituir de punts de retorn de pollucion.

Desvalors guidasan estat establidas per permetre una gestion mai securizada dels sediments polluits.

Lièchs fluvials

Quina que siá particula que le diamètre es gaireben mai grand que0,7mmModèl:Unité/2formarà de compausants topografics visibles e esculptats dins lo lièch del riu.

Environaments depositaris màger

Los mitans depositaris màger son:

• Delta
• Laissa alluviala
• meandres
• lac de braç mòrt
• levada
• bacin sedimentari

Còstas e mars pauc prigondas

Lo segond mitan màger ont lo sediment pòt èsser en suspension dins un fluide es dins las mars e oceans. Pòt venir dels cors d'aiga coma precedentament. Al mièg de l'ocean, son los organismes vivents que son subretot responsables del comol de sediments, que lor clòsc s'enfonzar dins l'ocean après lor mort e s'ifossiliza.Forman de sisas decalcarise, per fermentacion anaerobia, los idrats de metan. Aclapats pendnet des milions d'annadas, aquestes sediments organics son gradualament transformats encombustiblesfossils coma logas naturalo lopetròli,segon la durada de l'aclapament e lo mitan de las sisas organicas.

Formas del lièch marin

La forma del lièch marin es influenciada per lamarèa.

Los contraescorriments

La casuda de particuls dons un liquid provòca de contraescorriments opausats a lor davalada. Aquestes contraescorrients an per efièch d'alentir la davalada de las particulas situadas al dessús e alentisson la sedimentacion.

Per mostrar aqueste fenomèn, una experiéncia de sedimentacion dins un tub pòt aisidament se realizar (vejatz l'efièch Boycott).

Vejatz tanben

Guida de bonas practicas, recomandacions

• Guide méthodologiqueEnlèvement des sédiments,– Évaluation détaillée des risques(EDR) liés à la gestion des sédiments et aux opérations de curage; santé humaine; ressources en eau - EDR SEDIMENTS. Ce guide a été préparé et financé par: - l’Agence de l’Eau Artois-Picardie, - la Direction Régionale de l’Environnement du Nord Pas de Calais (DIREN) - le Conseil Régional l’Environnement du Nord Pas de Calais Il a été réalisé par le Groupe de Travail Opérationnel de la Thématique Sédiments Pollués du Pôle de Compétence Sites et Sols Pollués, PDF, 148 pages.
• Guides techniques sur la valorisation des sédiments de dragage/curage en techniques routière, aménagement paysager et dans le béton, développés dans le cadre de la démarche Sédimatériaux

Bibliografia

• (en)Piet Lens;« Soil and sediment remediation: mechanisms, technologies and applications »;Integrated environmental technology series; Ed: IWA Publishing, 2005;ISBN 1843391007,9781843391005, 523 pages.
• (fr)Franck Agostini;Inertage et valorisation des sédiments de dragage marin;Thèse de doctorat en génie civil, École centrale de Lille, 2006.
• (fr)Claude Alzieu (coordinateur), 2003, Bioévalution de la qualité environnementale des sédiments portuaires et des zones d'immersion, Éditions Ifremer, 248 p.
• (fr)Glémarec M., 2003, Les indices biotique en milieu sédimentaire. In Bioévalution de la qualité environnementale des sédiments portuaires et des zones d'immersion, Éditions Ifremer, Claude Alzieu (coordinateur), 2003, 31-50.
• (fr)Roland Boutin, 2000; Dragage et rejets en mer: les produits de type vase, Presses de l'école nationale des ponts et chaussées, - 307 pages.
• (fr)OSPAR, Lignes directrices OSPAR sur la gestion des matériaux de dragage; Réunion ministérielle de la Commission OSPAR; (p.68) (Télécharger)
• (en)GESAMP, 1982. Reports and Studies No. 16: Scientific Criteria for the Selection of Waste Disposal Sites at Sea.
• (fr)Geffard, O. (2001)Toxicité potentielle des sédiments marins et estuariens contaminés: évaluation chimique et biologique, biodisponibilité des contaminants sédimentaires(Thèse de doctorat en écotoxicologie, Université de Bordeaux 1).
• (en)International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA), 1997. Environmental Aspects of Dredging, Guide 2a:Conventions, Codes and Conditions: Marine Disposal.
• (en)International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA), 1997. Environmental Aspects of Dredging. Guide 3 (Investigation, Interpretation and Impact).ISBN 90-75254-08-3.
• (en)International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA). Environmental Aspects of Dredging, Guide 4: Machines, Methods and Mitigation.
• (en)PIANC, 1992. Beneficial Uses of Dredged Material: A Practical Guide, Report of Working Group No. 19.
• (en)PIANC, 1996. Handling and Treatment of Contaminated Dredged Material from Ports and Inland Waterways, Report of Working Group No. 17 of the Permanent Technical Committee 1 - Supplement to PIANC Bulletin No. 89.
• (en)PIANC, 1997. Dredged Material Management Guide. Special Report of the Permanent Environmental Commission – Supplement to Bulletin no. 96.
• (en)PIANC, 1998. Handling and Treatment of Contaminated Dredged material from Ports and Inland Waterways, Vol. 2., Report of Working Group No. 17 of the Permanent Technical Committee 1.
• (en)PIANC, in prep. Management of Aquatic Disposal of Dredged Material. Report of Working Group 1 of the Permanent Environmental Commission. (parution prévue pour septembre 1998)
• (en)ASTM, 1994. Standard guide for collection, storage, characterisation and manipulation of sediment for toxicological testing. American Society for Testing and Material, Annual Book of Standards. Vol. 11.04, E1391-96.
• (en)EPA/CE, 1991. Evaluation of Dredged Material Proposed for Ocean Disposal: Testing Manual EPA-503/8-91/001. US-EPA Office of Water (WH-556F).
• (en)EPA/CE, 1994. Evaluation of Dredged Material Proposed for discharge in Waters of the US. Testing Manual (Draft): Inland Testing Manual EPA – 823-B-94-002. (sera remplacé par le manuel “coast of waters” ).
• (en)International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA), 1997. Environmental Aspects of Dredging. Guide 3 (Investigation, Interpretation and Impact).ISBN 90-75254-08-3.
• (en)Gustavson, K. and Wangberg, S.A., 1995. Tolerance induction and succession in microalgae communities exposed to copper and atrazine. Aquatic Toxicology. 32:283-302.
• (en)HELCOM, 1997. Draft Manual for Marine Monitoring in the Cooperative Monitoring in the Baltic Marine Environment (COMBINE Programme) of HELCOM. Part C - Programme for Monitoring of Eutrophication and its Effects. Annex C-4: Directives for sampling and analysis of hydrographic, chemical and biological variables. Annex C-8: Soft bottom macrozoobenthos.
• (en)Murk et al., 1996. Chemical-activated luciferase gene expression (CALUX): a novel in vitro bioassay for Ah receptor active compounds in sediments and pore water. Fund. & Applied Tox. 33: 149-160. OSPAR, 1997 (available from the OSPAR Secretariat)
• (en)JAMP Guidelines for Monitoring Contaminants in Sediments.
• (en)Rees, H.L., C. Heip, M. Vincx and M.M. Parker, 1991. Benthic communities: use in monitoring point-source discharges. ICES Techniques in Marine Environmental Sciences No. 16.

Lo curatge dels sediments dels rius

• (en)Grégoire Schneider (INRA-ME&S),Le curage des sédiments des cours d'eau;Infra, Le courrier de l'Environnement.