Pollution d'un littoral par fiouls lourds : Etude de l'influence des paramètres environnementaux sur la persistance et l'évolution chimique du polluant

Shoreline polluted with heavy fuel oil : Study of the influence of environmental parameters on the persistance and chemical evolution of the pollutant

• Auteur / Autrice : Ronan Jézéquel
• Direction : Michel Moan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodégradation

Erika (pétrolier)

Mer -- Pollution par les hydrocarbures

Résumé

L'expérience montre que les déversements de fiouls lourds sont parmi les plus difficiles à combattre. Leur persistance ainsi que leur évolution chimique a été étudié au travers d'expérimentations entreprises à différentes échelles ainsi que lors du suivi, en situation réelle, de la dégradation naturelle du fioul lourd de l'Erika persistant sur le littoral atlantique. L'adhérence des fiouls lourds est d'autant plus importante et sa remobilisation vers la colonne d'eau, d'autant plus lente, que le produit est visqueux. La porosité du substrat ralenti la remobilisation par absorption du produit tandis que la rugosité entraîne l'adhérence d'une quantité supplémentaire de produit néanmoins remobilisés sous l'action des vagues. L'abondance des composés aromatiques confère à ce produit, une sensibilité aux rayonnements solaires. Le fioul exposé au soleil est sujet à une remobilisation par action abrasive des sédiments dans la colonne d'eau. La présence d'organismes vivants (Elminius Modestus) sur les substrats entraîne une augmentation de la quantité de produit adhérant et une accélération du processus de biodégradation et un ralentissement de la photo-oxydation. Un indice de vieillissement a été défini à l'aide des résulats expérimentaux et utilisé, en situation réelle, dans le but de déterminer les paramètres environnementaux influents sur les processus de dégradation. Cinq années après le naufrage de l'Erika, la dégradation totale du fioul est de 50 % pour les environnements exposés au soleil : il se présente sous la forme de plaques bitumeuses caractérisées par l'importance de la fraction polaire. Pour les sites non exposés au soleil, la dégradation n'excède pas 16 %.

Experience shows that spills of heavy fuel oils are among the most difficult to combat. Their persistence as well as changes in chemical composition when stranded on hard substrates was studied through experiments performed in laboratory, pilot scale, in situ and under real condition, by sampling of Erika's oil remaining on Atlantic shores. Adhesion of heavy fuel oil is higher and remobilisation from substrate to water columm weak when the viscosity increase. The porosity of substrate decreases the remobilisation kinetics. Roughness of substrate allows a higher adhesion of the pollutant which is easily remobilized due to wave's action. Moreover, due to its significant amount of aromatics compounds, heavy fuel oil is sensitive to solar radiations. Samples exposed to solar radiation loose their elasticity and were more sensitive to abrasive remobilisation due to the presence of sediments of biodegradation kinetic and a decrease of photo-oxydation kinetic. A weathering index was defined with the experimental results and used, in real condition, in order to assess statistically the influence of environmental parameter on the degradation process kinetics. Five years after the Erika's spill, the total degradation rate of the heavy fuel oil remaining on Atlantic shores reach 50 % when stranded on environments exposed to solar radiation : pollutant looks like asphalt with a high amount of polar compounds. When stranded on environments not exposed to solar radiation, the total degradation rate reach not more 16 %.