L'arsenic dans les eaux souterraines et dans les milieux associés. Le cas du Massif Central

Arsenic in groundwaters and other media, massif central, France, Western Europ

12 rue de Maupassant, 45100 Orléans, France

Résumé

En France et en particulier dans le Massif Central, des concentrations élevées en arsenic d'origine tout à fait naturelle se rencontrent dans différents milieux, roches primaires, roches altérées, nappes phréatiques, sols, eaux des rivières, sédiments associés... Le présent article s'attache aux relations qui peuvent exister entre ces différents milieux, notamment quant aux eaux souterraines. La spéciation de l'arsenic, essentiellement une sorption sur les hydroxydes de fer, rend compte de plusieurs observations, comme les fluctuations de concentrations au cours de l'année, et de l'abattement des concentrations dans les eaux, lors des phénomènes de drainage acide induits par les actions anthropiques. La localisation des fortes concentrations dans les eaux souterraines (et des eaux de rivières) au sein de milieux riches en arsenic (roches, sols, sédiments de ruisseaux), permet en retour un pronostic quant à la probabilité de trouver ce type d'eaux riches en As dans tel ou tel bassin versant. Pour ce faire, on se fonde sur la géochimie des sédiments de ruisseaux, la probabilité de trouver des eaux dépassant un seuil donné en As, étant proportionnelle à la teneur mesurée sur les sédiments. Connaissant ce type de relation, on peut immédiatement convertir les cartes de teneurs de géochimie sur sédiments, en carte de probabilité (« risque » ou alea) de mettre en production des eaux trop riches en As. Ces cartes sont donc des outils très utiles d'aide à la décision, pour la recherche éventuelle de nouvelles ressources en eaux souterraines satisfaisant aux normes relatives aux eaux de boisson.

Abstract

In France, particularly in the Massif Central, arsenic concentrations can be naturally high in various environments-parent rocks, weathered rocks, aquifer formations, soils, river water and stream sediments. Possible correlations between As concentrations in these various environments, notably concerning groundwater, are discussed. Arsenic speciation, mainly sorption on iron hydroxide, accounts for several observations including variations in groundwater concentrations over the year. The identification of locations with arsenic-rich environment (rock, soil, stream sediments) enables us, in return, to predict the probability of finding As-rich groundwater. To do this, we use stream sediment geochemistry data the probability of finding water exceeding a given As threshold value being proportional to the concentration measured in sediments. Having determined the correlation, sediment geochemical concentration maps can easily be converted into maps of probability (risk) of tapping As-rich water. These maps are a very useful decision-making tool when seeking possible new groundwater resources that meet drinking water standards.