Sources de contaminants en temps de pluie à l’échelle urbaine

Sources de contaminants en temps de pluie à l’échelle urbaine

L‟eau de pluie qui circule dans une ville, arrive dans le milieu récepteur (sol, milieu aquatique) chargée de contaminants qui peuvent être des métaux toxiques ou des micropolluants organiques. Nous pouvons trouver aussi des microorganismes pathogènes qui ne feront pas l‟objet de notre étude.

Les contaminants circulent dans l‟environnement entre trois grands compartiments : l‟atmosphère, le sol et l‟eau. Ils passent de l‟un à l‟autre par différents processus : lessivage, diffusion, convection, dissolution, vaporisation, adsorption, désorption.

Ces processus sont influencés par les caractéristiques chimiques du contaminant (Zgheib, 2009). Dans une ville, les sources de ces contaminants sont diverses. Plusieurs études et programmes de recherche se sont focalisés sur la détermination des sources de contaminations des eaux pluviales ruisselées dans le milieu urbain. Nous pouvons définir deux catégories de sources : le lessivage de l‟atmosphère et le lessivage des surfaces urbaines.

Lessivage de l’atmosphère

L‟atmosphère renferme de nombreuses particules, résultant de processus naturels (érosion éolienne…), et anthropiques (rejets industriels, trafic automobile, incinérateurs d‟ordure, chauffage domestique). Ces particules atmosphériques véhiculent de nombreux composés minéraux (ainsi que des composés organiques).

Elles présentent des propriétés physico chimiques différentes en fonction de leur origine : les particules anthropiques, principalement issues des phénomènes de combustion sont généralement inférieures à 2µm et ont une bonne solubilité tandis que les particules naturelles liées à l‟érosion des sols sont supérieures à 2µm et sont davantage réfractaires (Garnaud et al., 2001; Azimi, 2004).

Ces différences sont également à l‟origine de processus de dépôts spécifiques. En fait, ces particules atmosphériques peuvent se déposer sur les surfaces par temps sec ou être incorporés dans les gouttes de la pluie (Mottier et Boller, 1992). Il existe donc deux modes de dépôt : des dépôts secs et des dépôts humides (Azimi, 2004). Ces émissions de contaminants vers l‟atmosphère puis leur déposition sur les surfaces imperméables s‟effectuent par temps sec.

Parmi les contaminants présents dans l‟atmosphère, nous trouvons les éléments métalliques (Garnaud et al.,1999), les pesticides (Scheyer et al., 2007) et les hydrocarbures (Azimi , 2005). 138 Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons à étudier uniquement les contaminants émis par les matériaux de toitures. 

Lessivage des surfaces urbaines imperméables

L‟eau entre en contact avec les surfaces urbaines, elle les lessive et entraîne une partie des contaminants accumulés par temps sec. Leur nature dépendra de l‟occupation du sol et des activités liées au bassin versant considéré (résidentiel, commercial, industriel, urbain dense, pavillonnaire, circulation des automobiles…). Les surfaces urbaines les plus étudiées sont les chaussées et les toitures.

Quelques travaux s‟intéressent aux émissions par les façades des bâtiments : en effet, la peinture et les crépis sur les façades émettent des biocides (Schoknecht et al., 2009; Wittmer et al., 2011). La contamination des eaux de ruissellement des chaussées est due principalement au trafic automobile (Lamprea, 2009

). Les émissions automobiles sont dues à l‟abrasion des pneumatiques au contact de la chaussée, à l‟abrasion des garnitures de freins, à la corrosion de la carrosserie et autres pièces métalliques, aux émissions de gaz d‟échappement, à la combustion des carburants, aux fuites de fluides (entre autres :

carburant, huile moteur, liquide de freinage) et à la dégradation des pots catalytiques (considérés comme la principale source d‟émission de platine, palladium et rhodium) (Lamprea, 2009). Les eaux de ruissellement des chaussées présentent de fortes conce