Evaluation et modélisation des échanges d'azote à travers l'interface eau-sédiment dans le bassin de Méry-sur-Oise

Evaluating and modelling nitrogen exchanges across in the sediment water interface on the storage basin of Mery-sur-Oise

¹ Ecole Normale Supérieure Laboratoire de Géologie - 46, rue d'Ulm PARIS V e
² Université Libre de Bruxelles Laboratoire d'Océanographie - 50 av. F.D. Roosevelt BRUXELLES
³ Compagnie Générale des Eaux 52 rue d'Anjou 75008 PARIS

Résumé

Ce travail présente une méthode d'évaluation des échanges d'azote à travers l'interface eau-sédiment, et son application au bassin de rétention de Méry-sur-Oise. Elle est basée sur des mesures directes au moyen d'une cloche déposée sur le fond, et sur des dosages de formes azotées au sein du sédiment.

Une modélisation, basée sur les techniques de l'analyse diagénétique, a permis de connaître l'épaisseur de la couche aérobie (0,5 - 1 cm) et de dresser le bilan des transformations de l'azote à l'intérieur des sédiments. En considérant les apports totaux azotés (sédimentation et diffusion à partir de l'eau sous-jacente), nous avons montré que leur majorité est enfouie dans le sédiment sous forme organique (environ 60 %), que les processus de dénitrification sont intenses et touchent environ 30 % des apports et que moins de 10 % est rediffusé dans la colonne d'eau sous forme d'ammonium.

Abstract

This work presents a method for evaluating nitrogen exchanges through the water-sediment interface and its application to the raw water storage basin at Mery-sur-Oise drinking water plant. The method is based on direct measurements using a bell-jar deposited on the bottom of the basin, and on determinations of nitrogen species in the sediment.

Using models based on diagenetic analysis it was possible to determine the thickness of the aerobic layer (0,5 - 1 cm) and to evaluate the nitrogen transformations occuring within the sediments.

The total nitrogen supply was evaluated (sedimentation and nitrate diffusion through the underlying water), and it was shown that most of the nitrogen sinks into the sediment in its organic form ( ~ 60 %), that denitrification processes intense and affect about 30 % of the nitrogen, and that less than 10 % of the nitrogen is recycled in the water columm in the form of ammonium.