Opportunités d'application de l'échantillonneur passif TSP pour étudier les voies de transfert des pesticides dans des petits bassins versants agricoles - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Communication Dans Un Congrès Année : 2018

Using TSP passive sampler to investigate pesticide transfer pathways in small agricultural watersheds

Opportunités d'application de l'échantillonneur passif TSP pour étudier les voies de transfert des pesticides dans des petits bassins versants agricoles

Résumé

Les échantillonneurs passifs ont été développés comme alternative à l'échantillonnage actif ponctuel et à l'échantillonnage moyenné automatisé pour obtenir, à moindre coût et selon un protocole de mise en oeuvre simple, des estimations plus représentatives des concentrations moyennes en contaminants organiques dans les milieux aquatiques. Cette technique permet l'accumulation in situ des contaminants présents à l'état de traces dans les eaux pendant la période d'exposition qui varie de quelques jours à quelques mois suivant le type d'échantillonneur, le milieu échantillonné ou la nature des composés ciblés. Dans les petits bassins versants agricoles, les pesticides sont transférés de la parcelle agricole au cours d'eau par diverses voies (ruissellement, infiltration, écoulements latéraux...) qui induisent des niveaux et des dynamiques de concentration souvent différenciés. Afin d'étudier les transferts des produits selon ces différentes voies et d'évaluer le rôle des éléments du paysage ou des aménagements sur leur limitation, il est indispensable de proposer des stratégies d'échantillonnage adaptées aux caractéristiques et à la dynamique de chaque milieu. Dans ce contexte, un échantillonneur passif composite à base de silicone (dénommé TSP, pour Tige Silicone Polaire) a été conçu pour l'échantillonnage, la détection et la quantification dans les eaux d'une gamme élargie de pesticides (substances actives ou produits de dégradation, 2,3 < log Kow < 5,5). Ses caractéristiques (réactif, à usage unique et peu coûteux) le rendent particulièrement intéressant pour des mesures au sein des petits bassins versants. L'objectif de cette présentation est de montrer comment les informations obtenues grâce à cet échantillonneur passif peuvent être exploitées selon différentes méthodes pour répondre à des questions complémentaires. Tout d'abord, la détection de pesticides accumulés sur les TSP renseigne sur leur présence effective dans le milieu échantillonné pendant la période d'exposition. Ensuite, une approche comparative entre plusieurs sites d'un même bassin peut être menée en exploitant les données sur les quantités accumulées dans les TSP (en masse par outil) pour mettre en évidence des gradients de contamination dans un milieu donné. La dernière approche, quantitative, nécessite une calibration préalable de l'échantillonneur en laboratoire pour les pesticides ciblés, et permet de déterminer une concentration moyenne dans l'eau (en ng/L) de chaque composé étudié pendant la période d'exposition. Nous présentons ici plusieurs exemples d'applications lors de suivis en petits bassins versants agricoles pour illustrer les différentes possibilités d'utilisation et d'interprétation des résultats de l'échantillonneur passif TSP à des fins de recherche ou pour répondre à des enjeux opérationnels multiples. Des échantillonneurs passifs TSP de petite taille (tiges de 2 cm de long) ont été déployés pendant une semaine dans des milieux aqueux (cours d'eau, nappe superficielle sous une zone tampon, eau de subsurface) de contextes agropédoclimatiques diversifiés pour estimer la contamination par des pesticides de différentes familles. L'interprétation des résultats acquis a été réalisée selon les trois approches mentionnées plus haut. Dans un premier temps, grâce à la capacité d'accumulation d'un large spectre de contaminants sur les TSP, une approche qualitative a permis de détecter la présence de nombreux contaminants organiques (pesticides, produits de dégradation...) dans les eaux lors de suivis spatio-temporels et ainsi de déterminer des fréquences de détection. Par ailleurs, des études comparatives entre des sites amont et aval ont permis d'une part, de mettre en évidence des gradients de contamination dans les cours d'eau et d'autre part, de confirmer le rôle des zones tampons pour atténuer les transferts de contaminants. Enfin, nous avons déterminé les concentrations moyennes, avec leurs incertitudes associées, pour une trentaine de pesticides et produits de dégradation, pour lesquels nous avions auparavant calibré les échantillonneurs en laboratoire. Ces données quantitatives ont permis d'évaluer les effets de la mise en oeuvre de plans d'actions en contexte agricole (réduction des doses appliquées, implantation de zones tampons). Ces différentes études in situ et les niveaux d'interprétation des données adaptés à chaque situation ont ainsi permis d'illustrer la flexibilité d'utilisation de l'échantillonneur passif TSP dans un contexte de pollutions agricoles diffuses.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02607529 , version 1 (16-05-2020)

Identifiants

Citer

C. Margoum, A. Martin, M Le Dreau, C. Guillemain, Véronique Gouy, et al.. Opportunités d'application de l'échantillonneur passif TSP pour étudier les voies de transfert des pesticides dans des petits bassins versants agricoles. 48eme Congrès du Groupe Français des Pesticides, May 2018, Limoges, France. pp.6. ⟨hal-02607529⟩
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