Sediment

Un sediment es un ensems de particulas en suspension dins l'aiga, l'atmosfèra o lo glaç e qu'acaba per se pausar jos l'efièch de la gravitat, sovent en sisas o venas successius. Un sediment es caracterizat per sa natura (composicion fisicoquimica), son origina, sa granulometria^[1], las espècias que contenon e son eventuala toxicitat... La consolidacion dels sediments es a l'origina de la formacion de las sisas sedimentàrias rocosas.

La sedimentacion designe l'ensems des procès menant a la formacion de sediments. Se forma a bassa temperatura a la superfícia del glòbe, o per depaus dels produchs d'erosion (per exemple le sable, l'argila), o per precipitacion (per exemple las evaporitas), o per comol al fons dels oceans dels degalhs minerals dels animals o plantas mòrtas (per exemple la greda, la diatomita), o per d'autres proceses fregs.

Los sediments constituisson, que son l'ecotòn ròca maire/aiga un abitat colonizat per d'espècias especificas (escavairas) qu'i jògan un ròtle màger (epuracion, aeracion, fermentacion, bioturbacion). Aqueste ecotòn ten un ròtle de potz de carbòni. Quand es prim e ric en matèria organica consoma d'oxigèn^[2] e ven anoxic. Pòt pasmens s'airar per de vèrms o animals escavaires.

Lo sediment, autrescòp a vegada s'utilizava coma engrais o amendament (lo les fertil del Nil…) abriga a vegada d'espècias patogènas (sovent anaerobias), e uèi de polluents mai o mens toxics e persistents^[3], pas o pauc o lentament biodegradables segon las escasenças, possiblament radioactius o mutagèns o genotoxics^[4]. Participa pasmens tanben a la qualitat de l'aiga dels jaces freatics jogant un ròtle de tampon o de « colador »^[5] "mercé al que una partida dels elements polluents dels rius demorats fixada dins los sediments" (qu'una partida pòt pasmens èsser levadas cap al mar o d'autras partidas del penjal pendent las aigadassas).

D'enjòcs ecoepidemiologics e de santat environamentala son pausats per la contaminacion de la fauna que viu dins los sediments o pels fach del retorn en suspension de sediments contaminats, e tanben per de polluents actius a de dosis fèblas coma los perturbators endocrinians^[6]. Aquestes polluents complican la gestion d'unes sediments que pòdon comolar de polluents fisics, organics o organometallics mai e mens degradables, de metals toxics non degradables e dels radionucleids artificials e/o naturals, fins als lacs d'altitud que reculhisson los polluents aeroportats e pausats per las nèus, las pluèjas e los depauses secs^[7]. Dempuèi lo començament del periòde industrial, l'acidificacion de las aigas meteoriticas e d'unes lacs e riur tanben modifiquèt la composicion dels sediments dels lacs de montanha, i aumentant los tauses d'unes elements coma lo Manganès (Mn), lo zinc (Zn), lo plomb (Pb) e lo potassi (K), e en diminuissent lor taus en magnèsi (Mg).

La sedimentacion dis los pòrts fa problèma dempuèi que los pòrts existisson^[8]. Amb l'aggravacion de l'erosion dels sòls laurats e cultivats e desertifiats e salinizats, los sediments obstruisson los pòrts de fluvi e d'estuaris, de canal o de mar. Lor gestion costa sempre mai car a las autoritats portuàrias e als gestionaris dels canals, e tanben per las collectivitats mejancièras de cors d'aiga. Un dels enjòcs per aquestas es de melhorar lor gestion per de mjans de valorizacion^[9].

Se destria la sedimentacion marina (litorala o costièra, oceanica, batiala, abissala, etc.), la sedimentacion de lònas (dins de zonas separada de la mar per un cordon litoral), la sedimentacion continentala (eoliana, fluviatila, deltaïca, lacustre, glaciària, etc.)^[10].

• De particulas fisicas, d'èsser vivents e lors excrements sedimentan de contunh dins las aigas doças, saumastres e saladas, o se pausant dins los glacièrs. Pòdon tornar e transportadas endacòm mai.
• La sedimentacion d'origina (eoliana) aumenta amb l'aridificacion e la desertificacion. Los sediments transportats pel vent, son de minerals eissits de l'erosion dels sòls e de las ròcas, dels volcans, dels esposques, dels incendis.
• Los periòdes d'aigada dels rius provòcan una mai granda quantitat de sediments, que los degalh, mai fòrts, an una fòrça erosiva mai importanta e una energia de transpòrt mai granda. La baissa subsequenta dels nivèls d'aiga crea sovent de vastes espandidas de sòl novèl suls plans inondables.
  La desapareisson o la regression de las empresas de glaç, dels castors e lors paissièras pòdon modificar los paramètres erosius d'una conca e la sedimentacion en aval, quitament la canalizacion d'un riu, o la construccion de restancas artificalas qu'emprisonan dins lors sèrvas d'importantas quantitats de sediments e a vegada de polluents.
• L'erosion dels sòls degalhats per l'agricultura e lo ruscatge dels sòls urbans son una font creissenta de sediments dins los canals.^[11].
• Las dunas e lo lœss son de resultats d'un transpòrt sedimentari eolian.
• Las morènas e tills son de depauses de sediments avent estat portats pel glaç. Los aclapament  gravitaris crean tanben de sediments coma los tèrmes e los embodens coma les elements de karstologia.
• Los lacs, dèltas, mars e oceans comolan de sediments pendent de periòdes longs (transgression marina). Lo material pòt èssr terrigèn (venent de las tèrras) o marin (que l'origina es marina). Los sediments pausats son la font de las ròcas sedimentàrias que pòdon conténer de fossils dels abitants d'aqueste volum d'aiga alara descobèrt pel jaces de sediments. Lor carrotatge permet de coneisser l'evolucion del clima.

Quand un fluid coma l'aiga raja, se pòt cargar de particulas en suspension. En mitan suau, la velocitat verticala de sedimentacion es la velocitat maximala, o limita, de casuda d'una particula. Es donada per la lei de Stokes:$${\displaystyle w={\frac {(\rho _{p}-\rho _{f})gr^{2}}{4.5\mu }}}$$ont w es la velocitat limita verticala de sedimentacion, ρ es la massa volumica (los indicis p e f indican respectivament particul e fluid), g es l'acceleracion deguda a la gravitat, r es lo rai de la particula e μ es la viscositat dinamica del fluide.

Se la velocitat de l'escorriment es mai granda qu'aquesta de depausa, le granulat contunh cap aval. Qu'i a sempre de diamètres diferents dins l'ondada, los mai grosses se pausan (decantacion) quitament se pòdon contunhar a davalar per de mecanismes coma l'esaltacion (tusts de particulas-paret, per ròdament o emboden, que los rèstes son sovent servats dins los ròcs solids) e pòdo èsser utilizats per estimar la velocitat del corrent.

Dins los cors d'aiga de penja mai fòrta, de sediments mai grossièrs pòdon èsser transportats. En montanha, lo diamètre de particulas rocasudas mai grossas portadas pòt aténher de desenas de centimètres. Pendent aqueste transpòrt de sediments se fa pendent una aigada, se pòt veire aqueste carreg.

En aval dins la zonas abitadas, cultivadas e/o industrializadas, los sediments dels rius, canals, estacion d'aiga, estuaris e litorals e tanben unes lacs son sovent fòrça polluits. La pollucion pòt èsser anciana (eissida de las minas de metals medievalas o anticas per exemple) e/o recentas. Se dich a vegda « pollucion d'estòc », que pòt tornar a una « pollucion de flus » en periòde d'aigada, o après una meandrizacon del cors d'aiga o a la seguida d'òbras contribuissent dirèctament o indirèctament (modificacion dels corrents) a lor retorn en suspension.

De sediments pòdon tanben aver estat polluits dirèctament per de degalhs volontaris o involontaris, per exemple mar Baltica e sul litoral francés o dins de lacs per l'immersion volontària de municions, d'explosius e de degalhs diverses. Lo long dels canals, de depauses de fangas de curatges pòdon a vegada constituir de punts de retorn de pollucion.

Des valors guidas an estat establidas per permetre una gestion mai securizada dels sediments polluits^[12].

Quina que siá particula que le diamètre es gaireben mai grand que 0,7 mmModèl:Unité/2 formarà de compausants topografics visibles e esculptats dins lo lièch del riu.

Los mitans depositaris màger son:

• Delta
• Laissa alluviala
• meandres
• lac de braç mòrt
• levada
• bacin sedimentari

Lo segond mitan màger ont lo sediment pòt èsser en suspension dins un fluide es dins las mars e oceans. Pòt venir dels cors d'aiga coma precedentament. Al mièg de l'ocean, son los organismes vivents que son subretot responsables del comol de sediments, que lor clòsc s'enfonzar dins l'ocean après lor mort e s'i fossiliza. Forman de sisas de calcaris e, per fermentacion anaerobia, los idrats de metan. Aclapats pendnet des milions d'annadas, aquestes sediments organics son gradualament transformats en combustibles fossils coma lo gas natural o lo petròli, segon la durada de l'aclapament e lo mitan de las sisas organicas.

La forma del lièch marin es influenciada per la marèa.

La casuda de particuls dons un liquid provòca de contraescorriments opausats a lor davalada. Aquestes contraescorrients an per efièch d'alentir la davalada de las particulas situadas al dessús e alentisson la sedimentacion.

Per mostrar aqueste fenomèn, una experiéncia de sedimentacion dins un tub pòt aisidament se realizar (vejatz l'efièch Boycott).

• Guide méthodologique Enlèvement des sédiments, – Évaluation détaillée des risques(EDR) liés à la gestion des sédiments et aux opérations de curage ; santé humaine ; ressources en eau - EDR SEDIMENTS. Ce guide a été préparé et financé par : - l’Agence de l’Eau Artois-Picardie, - la Direction Régionale de l’Environnement du Nord Pas de Calais (DIREN) - le Conseil Régional l’Environnement du Nord Pas de Calais Il a été réalisé par le Groupe de Travail Opérationnel de la Thématique Sédiments Pollués du Pôle de Compétence Sites et Sols Pollués, PDF, 148 pages.
• Guides techniques sur la valorisation des sédiments de dragage/curage en techniques routière, aménagement paysager et dans le béton, développés dans le cadre de la démarche Sédimatériaux^[13]

• (en) Piet Lens ; « Soil and sediment remediation: mechanisms, technologies and applications » ; Integrated environmental technology series ; Ed : IWA Publishing, 2005 ; ISBN: 1843391007, 9781843391005, 523 pages.
• (fr) Franck Agostini ; Inertage et valorisation des sédiments de dragage marin ; Thèse de doctorat en génie civil, École centrale de Lille, 2006.
• (fr) Claude Alzieu (coordinateur), 2003, Bioévalution de la qualité environnementale des sédiments portuaires et des zones d'immersion, Éditions Ifremer, 248 p.
• (fr) Glémarec M., 2003, Les indices biotique en milieu sédimentaire. In Bioévalution de la qualité environnementale des sédiments portuaires et des zones d'immersion, Éditions Ifremer, Claude Alzieu (coordinateur), 2003, 31-50.
• (fr) Roland Boutin, 2000 ; Dragage et rejets en mer : les produits de type vase, Presses de l'école nationale des ponts et chaussées, - 307 pages.
• (fr) OSPAR, Lignes directrices OSPAR sur la gestion des matériaux de dragage ; Réunion ministérielle de la Commission OSPAR ; (p. 68) (Télécharger)
• (en) GESAMP, 1982. Reports and Studies No. 16 : Scientific Criteria for the Selection of Waste Disposal Sites at Sea.
• (fr) Geffard, O. (2001) Toxicité potentielle des sédiments marins et estuariens contaminés: évaluation chimique et biologique, biodisponibilité des contaminants sédimentaires (Thèse de doctorat en écotoxicologie, Université de Bordeaux 1).
• (en) International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA), 1997. Environmental Aspects of Dredging, Guide 2a:Conventions, Codes and Conditions : Marine Disposal.
• (en) International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA), 1997. Environmental Aspects of Dredging. Guide 3 (Investigation, Interpretation and Impact). ISBN: 90-75254-08-3.
• (en) International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA). Environmental Aspects of Dredging, Guide 4 : Machines, Methods and Mitigation.
• (en) PIANC, 1992. Beneficial Uses of Dredged Material : A Practical Guide, Report of Working Group No. 19.
• (en) PIANC, 1996. Handling and Treatment of Contaminated Dredged Material from Ports and Inland Waterways, Report of Working Group No. 17 of the Permanent Technical Committee 1 - Supplement to PIANC Bulletin No. 89.
• (en) PIANC, 1997. Dredged Material Management Guide. Special Report of the Permanent Environmental Commission – Supplement to Bulletin no. 96.
• (en) PIANC, 1998. Handling and Treatment of Contaminated Dredged material from Ports and Inland Waterways, Vol. 2., Report of Working Group No. 17 of the Permanent Technical Committee 1.
• (en) PIANC, in prep. Management of Aquatic Disposal of Dredged Material. Report of Working Group 1 of the Permanent Environmental Commission. (parution prévue pour septembre 1998)
• (en) ASTM, 1994. Standard guide for collection, storage, characterisation and manipulation of sediment for toxicological testing. American Society for Testing and Material, Annual Book of Standards. Vol. 11.04, E1391-96.
• (en) EPA/CE, 1991. Evaluation of Dredged Material Proposed for Ocean Disposal: Testing Manual EPA-503/8-91/001. US-EPA Office of Water (WH-556F).
• (en) EPA/CE, 1994. Evaluation of Dredged Material Proposed for discharge in Waters of the US. Testing Manual (Draft) : Inland Testing Manual EPA – 823-B-94-002. (sera remplacé par le manuel “coast of waters”).
• (en) International Association of Dredging Companies (IADC)/Central Dredging Association (CEDA), 1997. Environmental Aspects of Dredging. Guide 3 (Investigation, Interpretation and Impact). ISBN: 90-75254-08-3.
• (en) Gustavson, K. and Wangberg, S.A., 1995. Tolerance induction and succession in microalgae communities exposed to copper and atrazine. Aquatic Toxicology. 32:283-302.
• (en) HELCOM, 1997. Draft Manual for Marine Monitoring in the Cooperative Monitoring in the Baltic Marine Environment (COMBINE Programme) of HELCOM. Part C - Programme for Monitoring of Eutrophication and its Effects. Annex C-4 : Directives for sampling and analysis of hydrographic, chemical and biological variables. Annex C-8: Soft bottom macrozoobenthos.
• (en) Murk et al., 1996. Chemical-activated luciferase gene expression (CALUX) : a novel in vitro bioassay for Ah receptor active compounds in sediments and pore water. Fund. & Applied Tox. 33 : 149-160. OSPAR, 1997 (available from the OSPAR Secretariat)
• (en) JAMP Guidelines for Monitoring Contaminants in Sediments.
• (en) Rees, H.L., C. Heip, M. Vincx and M.M. Parker, 1991. Benthic communities: use in monitoring point-source discharges. ICES Techniques in Marine Environmental Sciences No. 16.

Lo curatge dels sediments dels rius

• (en) Grégoire Schneider (INRA-ME&S), Le curage des sédiments des cours d'eau ; Infra, Le courrier de l'Environnement.