Sediment

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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 des estuaires y contribuent, mais ils contribuent aussi a aérer les sédiments
Los polluents se pòdon comomlar dins la cadena alimentària e quitar lo sediment per tornar contaminar d'autres compartiments de l'ecosistèma, via la bioturbacion.
Barratge bartit per blocar los sediments eissits de l'explosion del volcan Mt St Helens sus 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 la Haute-Deûle canalizada)
La sedimentacion es a l'origina de las ròcas sedimentàrias, coma la greda e lo petròli que ten un ròtle màger dins lo cicle del carbòni.

Un sediment es un ensems de particulas en suspension dins l'aiga, l'atmosfèra o lo glaç e qu'acaba per se pausar jos l'efièch de la gravitat, sovent en sisas o venas successius. Un sediment es caracterizat per sa natura (composicion fisicoquimica), son origina, sa granulometria[1], las espècias que contenon e son eventuala toxicitat... La consolidacion dels sediments es a l'origina de la formacion de las sisas sedimentàrias rocosas.

La sedimentacion designe 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 las evaporitas), o per comol al fons dels oceans dels degalhs minerals dels animals o plantas mòrtas (per exemple la greda, la diatomita), o per d'autres proceses fregs.

Enjòcs[modificar | modificar la font]

Los sediments constituisson, que son l'ecotòn ròca 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 de potz de carbòni. Quand es prim e ric en matèria organica consoma d'oxigèn[2] e ven anoxic. 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[3], pas o pauc o lentament biodegradables segon las escasenças, possiblament radioactius o mutagèns o genotoxics[4]. Participa pasmens tanben a la qualitat de l'aiga dels jaces freatics jogant un ròtle de tampon o de « colador »[5] "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 los perturbators endocrinians[6]. 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[7]. 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 lo Manganès (Mn), lo zinc (Zn), lo plomb (Pb) e lo potassi (K), e en diminuissent lor taus en magnèsi (Mg).

La sedimentacion dis los pòrts fa problèma dempuèi que los pòrts existisson[8]. Amb l'aggravacion de l'erosion dels sòls laurats e cultivats e desertifiats e salinizats, 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 dels canals, 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[9].

Tipes de sedimentacion[modificar | modificar la font]

Se destria la sedimentacion marina (litorala o costièra, oceanica, batiala, abissala, etc.), la sedimentacion de lònas (dins de zonas separada de la mar per un cordon litoral), la sedimentacion continentala (eoliana, fluviatila, deltaïca, lacustre, glaciària, etc.)[10].

Origina e tipes de sediments[modificar | modificar la font]

  • De particulas fisicas, d'èsser vivents e lors excrements sedimentan de contunh dins las aigas doças, saumastres e saladas, o se pausant dins los glacièrs. 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, dels castors e lors paissièras pòdon modificar los paramètres erosius d'una conca e la sedimentacion en aval, quitament la canalizacion d'un riu, o la construccion de restancas artificalas 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.[11].
  • Las dunas e lo lœss son de resultats d'un transpòrt sedimentari eolian.
  • Las morènas e tills son 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.
  • Los lacs, dèltas, mars e oceans comolan de sediments pendent de periòdes longs (transgression marina). Lo material pòt èssr terrigèn (venent de las tèrras) o marin (que l'origina es marina). Los sediments pausats son la font de las ròcas sedimentàrias que pòdon conténer de fossils dels abitants d'aqueste volum d'aiga alara descobèrt pel jaces de sediments. Lor carrotatge permet de coneisser l'evolucion del clima.

Transpòrt dels sediments[modificar | modificar la font]

Cors d'aiga[modificar | modificar la font]

Quand un fluid coma l'aiga raja, se pòt cargar de particulas en suspension. En mitan suau, la velocitat verticala de sedimentacion es la velocitat maximala, o limita, de casuda d'una particula. Es donada per la lei de Stokes:

ont w es la velocitat limita verticala de sedimentacion, ρ es la massa volumica (los indicis p e f indican respectivament particul e fluid), g es l'acceleracion deguda a la gravitat, r es lo rai de la particula e μ es 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[modificar | modificar la font]

En aval dins la zonas abitadas, cultivadas e/o industrializadas, los sediments dels rius, canals, estacion d'aiga, estuaris e litorals e tanben unes lacs son sovent fòrça polluits. La pollucion pòt 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 una meandrizacon del 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 exemple mar Baltica e 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 de fangas de curatges pòdon a vegada constituir de punts de retorn de pollucion.

Des valors guidas an estat establidas per permetre una gestion mai securizada dels sediments polluits[12].

Lièchs fluvials[modificar | modificar la font]

Quina que siá particula que le diamètre es gaireben mai grand que 0,7 mmModèl:Unité/2 formarà de compausants topografics visibles e esculptats dins lo lièch del riu.

Environaments depositaris màger[modificar | modificar la font]

Los mitans depositaris màger son:

Còstas e mars pauc prigondas[modificar | modificar la font]

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'i fossiliza. Forman de sisas de calcaris e, per fermentacion anaerobia, los idrats de metan. Aclapats pendnet des milions d'annadas, aquestes sediments organics son gradualament transformats en combustibles fossils coma lo gas natural o lo petròli, segon la durada de l'aclapament e lo mitan de las sisas organicas.

Formas del lièch marin[modificar | modificar la font]

La forma del lièch marin es influenciada per la marèa.

Los contraescorriments[modificar | modificar la font]

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[modificar | modificar la font]

Articles connèxes[modificar | modificar la font]

Guida de bonas practicas, recomandacions[modificar | modificar la font]

  • Guide méthodologique Enlèvement 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[13]

Bibliografia[modificar | modificar la font]

  • (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

Nòta e referéncias[modificar | modificar la font]

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  2. Edwards, R. W. & H. L. J. Rolley (1965), Oxygen consumption of river muds. J. Ecol. 53: 1–19
  3. Grimalt JO, van Drooge BL, Ribes A, Vilanova RM, Fernandez P, Appleby P (2004), Persistent organochlorine compounds in soils and sediments of European high mountain lakes DOI:10.1016/j.chemosphere.2003.09.047 Chemosphere ;54; pp1549-1561 (résumé)
  4. Chen G, White PA. The mutagenic hazards of aquatic sediments: a review ; Mutat Res. 2004 Nov; 567(2-3):151-225 (résumé)
  5. Bernard Ferry, (1992) Part des transformations naturelles et provoquées dans la nappe de la craie du nord de la France, Diplôme d'études approfondies de génie civil. USTL, Sept 92, 11 pages, PDF
  6. Garcia-Reyero N, Pia B ; Grimalt JO ; Fernandez P; Fonts R; Polvillo O; Martrat B (2005) Endocrine disruption activity in sediments from European mountain lakes ; Environmental Science and Technology ; 39 ; pp 1427-1435 DOI:10.1021/es0400685
  7. Grimalt JO, Vvan Drooge BL, RibesA, Fernandez P, Appleby P (2004) Polycyclic aromatic hydrocarbon composition in soils and sediments of high altitude lakes 10.1016/j.envpol.2004.02.024 ;Environmental Pollution; 131; pp 13-24
  8. Jean-Baptiste Mercadier de Belesta (1788) https://books.google.fr/books?id=zhriB2TsldgC&printsec=frontcover&hl=fr&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=falseRecherches sur les ensablemens des ports de mer, et sur les moyens de les empêcher]... (Livre numérique Google)
  9. Réutilisation des sédiments, N-E ABRIAK (école des Mines de Douai) - Journée technique du Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique sur la valorisation des sols médiocres, 03/12/2008, (lire en ligne)
  10. Alain Foucault, Jean-François Raoult, Dictionnaire de Géologie, Dunod, , p. 316.
  11. Schéma directeur régional des terrains de dépôts, Nord Pas-de-Calais, VNF, 2008, page 19
  12. Clozel B., Leloup and Ph. Freyssinet (2003) « Valeurs guides intervenant dans la gestion des sédiments et méthodologie d’élaboration de ces valeurs », synthèse bibliographique, Paris
  13. Les guides méthodologiques de la démarche Sédimatériaux relatifs à la valorisation des sédiments de dragage/curage en techniques routière, aménagement paysager et dans le béton sont disponibles sur le site SEDILAB.([1], 29/12/2015)