Le processus de dénitrification dans les sédiments du barrage-réservoir de la Marne : étude de sa cinétique et modélisation

The denitrification process in sediments of the Marne reservoir : study of its kinetic and modelling

• Auteur / Autrice : Nathalie Sanchez
• Direction : Josette Garnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'eau
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dénitrification

Résumé

La pollution des rivieres et des nappes par les nitrates etant devenue problematique dans les cours d'eau de l'ouest de l'europe, il est devenu imperieux de comprendre et de quantifier le processus de denitrification le long des corridors fluviaux. Les annexes hydrauliques sont desormais connues pour etre des sites de denitrification. C'est pourquoi dans le cadre du programme piren-seine, les reservoirs de champagne et en particulier celui de la marne, ont ete etudies dans cette optique. La denitrification y a ete etudiee par la mesure d'un potentiel de denitrification a une frequence mensuelle en 1994. Les facteurs environnementaux de controle (nitrates, oxygene, temperature, flux de sedimentation du carbone organique) ont ete par ailleurs suivis a une frequence bimensuelle, et leur influence sur l'intensite du taux de denitrification a ete determinee par des incubations en conditions controlees au laboratoire. Le principal facteur determinant l'activite de la denitrification, est la biodisponibilite de la matiere organique au niveau des sediments. Aussi, nous avons mis au point une methode permettant de caracteriser la degradation de la matiere organique et la quantite de carbone organique biodegradable (cotb) d'un sediment, a partir de sa consommation en oxygene et de sa production de nitrates. Les constantes de biodegradation obtenues en aerobiose et a 20c sont de 8. 10##3 h##1 pour la matiere organique labile et de 5. 10##4 h##1 pour la matiere organique moyennement biodegradable. Nous avons pu ainsi demontrer que le potentiel de denitrification etait directement dependant de la teneur sedimentaire en cotb, et que le taux de mineralisation du cotb etait independant de la nature de l'accepteur d'electrons (oxygene ou nitrates). Tous les resultats obtenus ont ete introduits dans un modele diagenetique qui integre les principaux processus du cycle sedimentaire de l'azote. Pour un flux de sedimentation de carbone organique donne, le modele est capable de correctement simuler la distribution verticale de l'azote dans des carottes de sediment, ainsi que les flux de nutriments mesures a l'interface eau-sediment au moyen de cloches benthiques. Le flux de denitrification a pu alors etre estime pour l'ensemble du reservoir (environ 1500 tonnes n en 1994).