Influence de la pluviométrie sur la contamination de l'atmosphère et des eaux de pluie par les pesticides

Résumé Fr En

Cette étude a pour objectif d'identifier les facteurs qui influencent la contamination des eaux de pluie par les produits phytosanitaires. Cinq sites contrastés ont été choisis de manière à être représentatifs des zones de productions légumières ou de plein champs et à couvrir les différents modes de contamination des précipitations. Il s'agit des sites de l'Ile de Ouessant, Landivisiau, Plouay, Ploufragan et Rennes. Les évènements pluvieux collectés sont choisis en fonction des caractéristiques de formation de la perturbation et du calendrier des épandages de pesticides.Par ailleurs, les concentrations rencontrées pour le site de Rennes en 2000 (année très humide) ont pu être comparées à celles obtenues lors d'une étude conduite en 1996 sur un site proche mais pour des conditions climatiques plus habituelles (année humide à sèche).Les analyses sont réalisées par extraction en phase solide suivie d'une analyse en chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, ou par détection azote-phosphore spécifique (NPD) ou détection par capture d'électrons pour les composés halogénés (ECD). Dans ces deux derniers cas, la confirmation de l'identité des produits est réalisée par un système de double colonnes.Sept évènements pluvieux distincts ont été collectés et analysés entre les 15 mars et 15 juillet de l'année 2000. Parmis les produits recherchés six molécules sont régulièrement retrouvées : l'atrazine et son métabolite la déethylatrazine (DEA), l'alachlore, le lindane (gamma HCH) et son isomère le béta HCH ainsi que la desméthryne. Nous avions déjà des observations analogues à l'issu de nos premières investigations de 1996.Les analyses réalisées ont montré l'existence d'une contamination chronique du compartiment atmosphérique par l'atrazine et la DEA pour les zones sous influence agricole. Les niveaux de concentrations rencontrés sont faibles, de l'ordre de 10 ng/L. A ce bruit de fond s'ajoutent en période de traitement, des transferts depuis les parcelles traitées qui conduisent à des valeurs beaucoup plus élevées (de 0,1 à 0,7 µg.L-1). La détection de l'alachlore et de la desmethryne est limitée aux périodes d'application de ces produits.Du lindane, et dans un cas son isomère le béta-HCH, ont pu être mis en évidence sur quelques prélèvements, traduisant une contamination chronique du compartiment aérien due à la rémanence de ce type de composés.Les concentrations dans les pluies, pour un site donné, sont très dépendantes de la pluviométrie. Alors qu'en année de pluviosité normale (1996), les concentrations en période d'application sont élevées, elles restent faibles pour une année humide (2000). Pour s'affranchir de l'effet de dilution, nous avons calculé des retombées massiques (mg.ha-1) pour les deux périodes de collecte de 1996 et 2000. Les résultats de 2000 restent malgré cela très inférieurs à ceux de 1996 (d'un facteur quatre environ). Les surfaces emblavées et les différences d'usage entre les deux années sont trop faibles pour expliquer les écarts obtenus. Ceci nous permet de conclure que c'est l'intensité des transferts sol-air qui détermine les niveaux de contamination de l'atmosphère. L'humidité élevée des sols, pour une année humide, favorise la migration verticale des produits phytosanitaires dans les couches inférieures, réduisant ainsi les concentrations de pesticides susceptibles d'être transférés vers le compartiment aérien.

Contamination of rainwater by pesticides was investigated by analyzing samples from 5 locations in Brittany (France). These sites were chosen on the basis of various characteristics including agricultural practices around the site, the direction of prevailing winds (west to east) and the proximity to heavily populated areas. The sites chosen were: Ile de Ouessant (a natural reserve without pesticide application), Landivisiau (a semi-natural zone), Plouay (a rural site with intensive agriculture, mainly cereals and vegetables), Ploufragan (a suburban site) and Rennes (an urban area surrounded by intensive agriculture and orchards). The pesticides to be monitored included the compounds most commonly used in Brittany. New molecules were added to this list to take into account new homologues or uses. Some organochlorines and pesticides with specific application modes were thus included in the list. Analytical techniques involved solid-liquid extraction procedures followed by GC-NPD, GC-ECD or GC-MS after prior derivatisation. Derivatisation was performed with heptafluorobutyric acid to detect urea and sulfonylurea herbicides. Quantification limits were about 5 ng/L for GC-ECD or GC-NPD, and 50 ng/L for molecules detected by GC-MS after derivatisation.Rain episodes were selected according to the prevailing meteorological conditions and the air mass trajectory. Only precipitation events greater than 6 mm were considered, in order to collect sufficient volume for analyses. Thirty-five samples (7 per location) were collected between 15 March and 15 July 2000, corresponding to various weather fronts.Six pesticides were detected: atrazine and its metabolite de-ethylatrazine (DEA), alachlor, desmethryne, lindane and its isomer (beta HCH). Among those detected most concentrations were below 100 ng/L but higher concentrations were occasionally detected during and after spraying in agricultural areas. Lindane was detected at low concentration (