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National audience; Quatre projets pionniers en France existent sur la dynamique des pesticides dans l'atmosphère. Ils se sont intéressés au passage en milieu aérien, pendant et après l'application, et au devenir des pesticides dans l'atmosphère. Le chapitre 1 leur est consacré. Cinq projets ont traité du transfert et du devenir des pesticides dans les sols et les eaux continentales - superficielles ou souterraines-, dans différents bassins versants agricoles de France métropolitaine ; leurs résultats sont présentés dans le chapitre 2.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU; National audience; Le suivi de la contamination par les pesticides n’est pas aussi simple à mettre en place que pour les nitrates. Pourtant, dès 1975, les premiers travaux ont été menés sur l’Orgeval car la Seine-et-Marne était déjà identifiée comme le département le plus utilisateur de pesticides de tout le bassin de la Seine par l’AFBSN, avec 955 tonnes par an en 1972 (d’après Coyne et Bellier, 1972, cité par Chevreuil, 1978). Les premières analyses montraient une contamination récurrente des eaux par le lindane et dans une moindre mesure par l’heptachlore et l’heptachlore époxyde. Le ru du fossé Rognon à Mélarchez a atteint 0.77 μg/l de lindane en novembre 1976, alors que l’atrazine, dont la présence est essentiellement printanière, atteignait 0,3 μg/l au maximum (Chevreuil, 1978). Cette étude exploratoire a permis de mettre en évidence l’importance de connaître les usages agricoles ainsi que de mieux définir le rôle du drainage agricole dans le transfert des pesticides. Pour cela, il était nécessaire de poursuivre plus en détail des recherches sur ce bassin. De nombreuses études ont donc été réalisées notamment dans le cadre du programme Piren-Seine, alliant des suivis dans le cours d’eau, mais aussi à l’échelle de la parcelle ou de la colonne de sol, en prenant soin de préciser les apports et les processus de transfert mis en jeu.

The search for microorganisms with high capacity for pesticide degradation is a very interesting attempt to approach bioremediation strategies in order to prevent contamination. This study evaluates the potential of agricultural soils and solid organic waste cultures microbial isolation as a strategy for screening microorganisms with potential for Methyl parathion (MP) degradation. For the study, microbial consortia were recovered from the liquid fraction of suspension cultures of agricultural soils and solid organic waste. Then, the MP degradation ability and its toxic effect on microbial activity were determined during microbial incubations under laboratory controlled conditions. The results showed that it is not possible to recover the active microorganisms that have potential to degrade the MP from the agricultural soils. However, an active consortium that would degrade both MP and its degradation products was isolated from the organic solid waste.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU; Si les processus de transport et de transformation de certains pesticides sont assez bien connus dans le sol, il n’en est pas de même dans le milieu souterrain. Il est encore difficile de comprendre l’occurrence d’anciennes molécules dans les cours d’eau et la modélisation de leur transfert à l’échelle du bassin versant est délicate. La très faible proportion des molécules susceptible de rejoindre les eaux de surface et souterraines entraine une incertitude sur les quantités de matières simulées et nécessite une bonne connaissance des voies de transfert. Les premiers essais de modélisation réalisés dans le cadre du Piren Seine montraient que le couplage STICS-phytos – MODCOU associé à la connaissance des usages sur le bassin versant de la Vesle permettait d’estimer cette persistance de pesticides dans le milieu souterrain. Pour le transfert réactif des pesticides dans la zone non saturée, nous avions choisi deux approches qui avaient l’inconvénient d’avoir un transfert de polluant trop rapide dans un cas, et une dégradation trop importante du composant primaire en métabolites dans l’autre cas. Afin de définir l’approche à mettre en ½uvre pour la modélisation du transfert des pesticides dans un tel système, des études de terrain complémentaires étaient nécessaires. Dans ce contexte, le bassin versant de l’Orgeval a été équipé et suivi afin de déterminer le rôle du transfert sol-nappe-rivière dans la persistance de contamination d’anciennes molécules. Les données d’usage des pesticides actuellement utilisés (depuis les 10 dernières années) sont également recueillies pour l’adaptation du modèle aux molécules actuelles et les études prospectives. Des prélèvements de sol et de sous sol ont été réalisés lors d’un carottage jusqu’à 40m de profondeur. Le potentiel de dégradation et de sorption de l’atrazine et de l’isoproturon ont été évalués pour les différents horizons. Par ailleurs, la contamination des piézomètres et du cours d’eau ont été suivis pendant un an afin de valider l’importance de cet écoulement dans la contamination de l’Orgeval. Il apparait que la minéralisation des deux herbicides testés est très faible après 70 jours d’incubation : de 1 à 3 % des quantités appliquées pour l’horizon de surface et moins de 0.5% pour les horizons plus profonds. De plus, l’atrazine et l’isoproturon restent sous leur forme initiale majoritairement et sont au moins à 40 % remobilisables par simple désorption à l’eau. Le suivi de la contamination dans les piézomètres et le cours d’eau montre cependant que le stock d’atrazine ne se situe pas dans la nappe mais plutôt dans l’horizon superficiel. En effet, la contamination de la nappe ne permet pas d’expliquer le flux calculé dans le cours d’eau. Depuis leur interdiction les triazines et les phénylurées ont progressivement été remplacées par d’autres molécules comme les sulfonylurées par exemple. En fonction des quantités appliquées, le modèle STICS-Phytos-MODCOU sera un outil qui permettra d’évaluer le risque que comporte l’usage de ces nouvelles molécules sur le milieu naturel. Les données acquises sur les anciennes molécules vont permettre de hiérarchiser les processus de transfert des pesticides dans le système sol-nappe-rivière et serviront par la suite au calage du modèle à l’échelle du bassin versant de l’Orgeval dans un premier temps, puis sur d’autres bassins versants comme la Vesle, l’Orge ou le bassin de captage du Champigny.

Original paper can be found at: http://www.ask-eu.com/default.asp?Menue=149&AnbieterID=586 [Full text of this paper is not available in the UHRA], In the EU-project FOOTPRINT three pesticide risk assessment and management tools were developed, for use at different spatial scales. The three FOOTPRINT tools share the same underlying science, based on the consistent identification of environmental characteristics driving the fate of agriculturally applied pesticides and their interpretation to parameterise state of the art modelling applications thus providing an integrated solution to pesticide risk assessment and management in the EU.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU; En Seine et Marne, le drainage est particulièrement intense et entraîne des modifications importantes dans le fonctionnement hydrologique des bassins versants. Or, les enjeux que présentent la contamination des eaux de surface et souterraines par les pesticides est double. D’ une part, la trop forte teneur en pesticides entraîne l’arrêt de nombreux points de captage ne répondant pas aux normes de potabilisation. D’autre part, le Grand Morin, considéré comme une des sources majeures de pesticides de la Marne, se trouve à l’amont de la station de traitement de Neuilly sur Marne qui alimente en eau potable environ un tiers de la régionparisienne. Ceci explique l’intérêt de mieux comprendre le transfert des pesticides au niveau de ces bassins afin d’améliorer la qualité de l’eau et la prévision et la prévention des risques liés aux événements hydrologiques extrêmes. Ceci n’est pas un rapport montrant des résultats du PIREN Seine, mais plutôt une note de synthèse sur les travaux engagés cette année dans le cadre du programme Phyt’Oracle financé par le CNRS. Ce programme a débuté en 2008 par l’équipement des sites et sera mené en relation avec le PIREN Seine afin de mutualiser les données recueillies.

The variation of atrazine mineralization capacity was investigated in two soil profiles selected with (adapted soil) and without (non-adapted soil) atrazine application history in Córdoba, Argentina. Atrazine evolution was characterized by balance of 14C-U-ring atrazine radioactivity between mineralized, extractable and non-extractable fractions by means of incubations under laboratory conditions in two soil situations: with dry heat treatment (T105) and without heat treatment (Control). The strong decrease of atrazine mineralization after microbial inactivation during all the incubation period in adapted soil suggests that the atrazine degraders were distributed throughout the entire adapted soil profile and were responsible for atrazine mineralization in subsurface horizons. In the non-adapted soil profile, the cometabolic process of mineralizing atrazine was corroborated. The atrazine mineralization capacity of subsurface horizons, where herbicide accumulation increases, should be considered and stimulated as a mechanism for the natural bioremediation of soils with frequent atrazine application. Se estudió la variación de la capacidad de mineralización de atrazina en dos suelos de la provincia de Córdoba, Argentina. Se seleccionaron dos perfiles de suelos con (suelo adaptado) y sin (suelo no adaptado) historia de aplicación de atrazina. La evolución de atrazina fue caracterizada mediante el balance de la radioactividad del 14C del anillo triazínico identificando las fracciones mineralizada, extractable y no extractable, durante incubaciones en condiciones de laboratorio con suelo tratado con calor (T105) y sin él (Control). La disminución de la capacidad de degradación de atrazina después de la inactivación microbiana y la limitada recuperación de esa capacidad observada en el perfil de suelo adaptado sugirió que los microorganismos degradadores de atrazina estarían distribuidos en todo el perfil siendo los responsables de la mineralización de atrazina en los horizontes subsuperficiales. Contrariamente, en el perfil de suelo no adaptado, la recuperación de la mineralización de atrazina a niveles similares o ligeramente superiores a los del Control corroboró la vía cometabólica del proceso característica de suelos sin historia de uso de atrazina. La capacidad de mineralización de atrazina por los horizontes subsuperficiales, donde tiende a acumularse este herbicida, en suelos con aplicaciones frecuentes de atrazina debiera ser considerada y estimulada como un mecanismo de bioremediación natural.

This program is part of the common research action AQUAE (2000-2003) between Cemagref and INRA. It aims at understanding and quantifying the mechanisms of retention, degradation and transport of pesticides at the field and the catchment scales. The study relates in particular to man-made impact causing hydrological discontinuities such as ditches network and grass and wooded cover zones. Experiments were undertaken on two catchments with different geomorphological and climatic characteristics, La Jaillière (44) and Roujan (34), in order to analyse the contamination of water by pesticides. The factors determining the efficiency of these man-made hydrological discontinuities are extensively studied : hydrometeorological conditions, geomorphological position, soil characteristics; land-use, vegetation cover classes, and the oxydo-reduction conditions. A typology of these various types of discontinuities is established on a great range of catchments, in order to characterise the various experimental situations and to ensure the applicability of the results on un-gauged catchments. Finally, a distributed hydrological modelling approach (the model MHYDAS : Modélisation Hydrologique Distribuée des AgroSystèmes = Distributed Hydrological Modelling of AgroSystems) of water and pollutant transfer, integrating the principal mechanisms observed on hydrological discontinuities in farmed catchments, is conceived and is in an advanced phase of development. The first tests of the model at the catchment scale enable the simulation of hydrograph and pesticides concentrations at various locations of ditches network. Furthermore, it enables the testing of various scenarios of land management and the impact of man-made planning on water and pesticides fluxes., Ce programme fait partie de l'action structurante AQUAE (2000-2003) entre le Cemagref et l'INRA et a pour objectif de comprendre et quantifier les phénomènes de rétention, de dégradation ou de transfert subis par les produits phytosanitaires entre la parcelle agricole et le milieu aquatique. L'étude porte notamment sur les discontinuités hydrologiques que constituent les fossés et les dispositifs enherbés ou boisés. Ces structures font l'objet de suivis en continu et d'expériences spécifiques, afin d'analyser le devenir des produits phytosanitaires en leur sein, sur deux bassins versants aux caractéristiques différentes : La Jaillière (44) et Roujan (34). Les facteurs déterminant leur efficacité tampon sont étudiés, qu'il s'agisse des conditions hydrométéorologiques, de leurs positions géomorphologiques, des caractéristiques du sol ou de la végétation, et de l'alternance des conditions d'oxydo-réduction. Une typologie de ces différents types de discontinuités est établie sur une grande gamme de bassins versants sur lesquels les équipes participantes travaillent ou ont déjà travaillé. Cette typologie a permis de caractériser les principales situations existantes ou envisageables, afin d'assurer (la généralisation ou l'extrapolation) des résultats obtenus sur les bassins versants expérimentaux. Enfin, une approche de modélisation hydrologique distribuée (le modèle MHYDAS : Modélisation Hydrologique Distribuée des AgroSystèmes) des transferts d'eau et de polluants à l'échelle du versant, intégrant les principaux mécanismes observés sur les discontinuités hydrologiques, est en phase avancée de développement. Les premiers tests du modèle ont permis de simuler les hydrogrammes de crue en différents points du réseau de fossés et les ordres de grandeur des flux de pesticides à l'exutoire du bassin versant.

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Supplément juin 1997; National audience

1 tables 6 graph.; International audience

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