Marie Heydon, 2021-2024, Bourse ministérielle, Projet DiagnOSE, région Occitanie
Sujet : Etude de la mobilité de l’arsenic et impact potentiel pour les populations
Le district minier de Salsigne (Aude, France) a été exploité pour l’or depuis les années 1870 jusqu’en 2004. Plus importante mine d’or d’Europe, ce fut également le premier site mondial de production d’arsenic, un élément constitutif du « mispickel » (arsénopyrite, FeAsS). En 2004, après l’arrêt de toute activité, certains travaux de réhabilitation et confinement ont été entrepris et un suivi environnemental perdure. Aujourd’hui, malgré les études récentes (Khaska et al., 2015, 2018) portant sur le transfert d’As par la rivière Orbiel et l’origine de cet As, de nombreuses interrogations persistent quant à l’importance des sources des différents éléments (arsenic, antimoine, plomb…), de leurs flux mais aussi des mécanismes contrôlant leur transfert entre les principaux réservoirs biotiques et abiotiques. Dès lors, dans un contexte de tension sociale perceptible et parfois de défiance vis-à-vis des services de l’Etat dans cette partie de la vallée de l’Orbiel, il est important d’apporter des connaissances fondamentales sur le comportement des contaminants dont l’arsenic au sein de cette vallée, souvent soumise à des phénomènes hydrologiques extrêmes comme la récente crue d’octobre 2018 dont les conséquences furent dramatiques pour les populations de la vallée.
Ce doctorat a pour objectif principal de : 1) quantifier les flux d’éléments chimiques (As mais aussi Cd, Al, Sb, Pb…) et autres composés chimiques comme les composés du soufre, le cyanure et ses dérivés, les composés organiques d’origine naturelle comme les composés humiques et d’origine anthropique transportés au cours du cycle hydrologique annuel (dont évènements exceptionnels tels que les crues) par les cours d’eau ; 2) mieux identifier les sources principales de ces éléments à partir d’une approche isotopique (en collaboration avec le laboratoire HSM à Montpellier); 3) faire une analyse de spéciation physique et chimique des éléments d’importance en lien avec les composés organiques et minéraux majeurs dans les différentes phases (dissoute, colloïdale et particulaire) des eaux. Pour les analyses de spéciation chimique, l’accent est mis sur l’As et le manganèse (Mn), via la mise en place de capteurs in situ, analysés en collaboration avec le laboratoire LCA (INP Toulouse). Cependant, la mesure d’autres éléments (Cd, Cu, Zn, Hg, Fe, Al) est également considérée en fonction de leurs risques (éco)toxicologiques potentiels ou de leurs rôles sur le transport des éléments traces. Des mesures complémentaires des conditions bio-physicochimiques et de la composition du milieu sont également effectuées en parallèle. Enfin, des collaborations actives avec les chercheurs hydrologues modélisateurs (IMFT) sont déployées pour modéliser les transferts d’eau en période de crue.
Encadrants : Jérôme Viers, Eva Schreck