Devenir et comportement des herbicides acides de riziculture dans les eaux des lagunes de camargue

Fate and behaviour of acidic rice herbicides in lagoon waters of camargue

• Auteur / Autrice : Fadi Alhousari
• Direction : Serge Chiron, Patrick Höhener
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie de l’environnement
• Date : Soutenance le 04/02/2011
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Julio Gonçalvès
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Serge Chiron, Patrick Höhener
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : David Werner, Claude Casellas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie de l'environnement

Camargue (Bouches-du-Rhône, France)

Teneur en pesticides

Pesticides -- Aspect environnemental

Herbicides

Photochimie

Mots clés libres

Photochimie

Biodégradation

Modèles mathématiques

Herbicides

Eaux de surface

Riziculture

Camargue

Photochemistry

Biodegradation

Modelling

Herbicides

Paddy field

Camargue

Résumé

Le delta du Rhône est une vaste plaine alluviale recouverte d’étangs et de lagunes, parsemée de cultures diverses, principalement du riz (21’100 ha en 2009, Centre Français du Riz, 2010). Des herbicides répandus en avril (pré levée, prétilachlor) et en juin (poste levée, bentazone ; MCPA et dichlorprop) sont utilisés dans la riziculture pour lutter contre les mauvaises herbes. L’étang de Vaccarès, qui est classé «réserve de biosphère» par l’UNESCO pour sa grande richesse biologique reçoit des pesticides directement issus des rizières par les canaux de drainage. D’un point de vue scientifique, peu d’études sont consacrées au devenir des pesticides dans les eaux estuariennes. En outre, la plupart de ces études ont été focalisées sur la photochimie bien que la biodégradation soit impliqué dans l’atténuation des pesticides. Alors le but de ce travail de thèse est de comprendre le devenir des herbicides de riziculture en évaluant le rôle de la photochimie direct et indirect et de la biodégradation. Nous avons développé donc un modèle capable de décrire la transformation de molécules organique par la voie photochimique dans les eaux estuariennes. Enfin nous avons déterminé les processus principaux impliqués dans l'atténuation rapide des herbicides de riziculture en Camargue.

The Ile de Camargue basin is the central part of the Rhône Delta in the south of France included between the two branches of the river. The higher parts of this area are agricultural lands, mainly rice fields, whereas the lower parts are lagoons and natural wetlands of international importance for biodiversity preservation.Bentazone, dichlorprop, and MCPA are post-emerging herbicides applied in rice fields from mid April to mid June. Rice fields grown under flooded conditions represent an environment where these conditions increase the potential for pesticides to transport in runoff from rice fields to non- target surface waters.To predict their fate in the surface waters of the Camargue and to asses their risk, it is necessary to understand their chemical reaction under environmental conditions.Reactive photoinduced species (RPS, hydroxyl radical HO., singlet oxygen 1O2 and dissolved organic matter triplet state) in estuarine waters (Vaccarès lagoon) were characterized experimentally to estimate the role of photochemistry in rice paddy. We then developed a kinetic model describing the solar photo-transformation of xenobiotic organic compounds induced by the three different photooxidants RPS. Sunlight photodegradation of bentazone, dichlorprop (DCPP), MCPA and alachlor (used as a surrogate for the similar Pretilachlor, pre-emergence herbicide) and microbial transformation were conducted experimentally to estimate near-surface half-lives in surface water. Parallel to the experimental study, an assessment of the elimination rates of those herbicides by sorption and sedimentation, and volatilization were obtained by the model MASAS (Modelling of Anthropogenic Substances in Aquatic Systems).The half-lives of the herbicides obtained experimentally were then compared with those obtained from field data. This allowed to assessing the main processes involved in the attenuation of herbicide concentrations.