Paramètres qualité et pollution

 

 

    Pour étudier l'aspect qualité de l'eau et l'accumulation potentielle de polluant dans certaines zones du port, nous avons du faire une sélection des substances polluantes que nous souhaitions étudier. Après une recherche bibliographique complète sur les polluants retrouvés le plus fréquemment dans les zones portuaires, nous avons opté pour la sélection suivante :

 

  • Étude d'un polluant d'origine biologique (pour simuler les rejets de matière biologique dans le port de Carnon).

    Le port de Carnon, à l'instar de toutes les zones portuaires, est le siège de pollution biologique due aux rejets de matières organiques des hommes mais aussi des êtres vivants dans le milieu aquatique. En effet, les poissons rejettent dans leurs excréments un taux important d'ammonia/amonium qui se dégénère ensuite en nitrates avec l'action du dioxygène. Nous avons choisi de suivre les trajectoires de ce polluant biologique, couramment rencontré dans les ports et caractéristique de ces milieux.

 

  • Étude de la pollution chimique (par exemplecertains ions) dans le port.

    Les zones portuaires sont en effet toujours le siège d'une intense pollution en matières chimiques dissoutes. Le port va être le siège de réactions chimiques avec certains éléments dissous dans l'eau. Ceux-ci peuvent provenir de plusieurs sources. En effet, des ions peuvent être rejetées à la mer par exemple par les bâteaux dont le peinture s'écaille et provoque un rejet non négligeable d'ions zinc. Mais l'on peut également penser aux ions nitrites/nitrates précédemment évoqués comme pollution biologique. L'étang de l'Or constitue notamment une source d'ions amonium, d'ammoniac, mais aussi de nitrites et de nitrates. En effet, l'étang de l'Or se trouve être le lieu concourant des bassins versants de la région de Sète. L'eau ruisselant depuis ces divers bassins versants entraîne de nombreuses sortes de matières pouvant être à l'origine de pollution (déjections animales et hydrocarbures issus des chaussées routières par exemple). Étant donné que l'étang communique avec le port par le grau, une grande partie de ces polluants va alors être retrouvée dans le port. L'illustration 11 permet d'avoir une idée des quantités de métaux lourds présents dans les ports suite à l'ensemble des apports. Ces métaux peuvent être à l'origine de maladies pour les poissons mais aussi de mauvaise qualité de l'eau pour les riverains.

 

 

Illustration 11 : Enrichissement des sédiments des ports de plaisance en micropolluants  métalliques du fait de l'activité de plaisance.

Source : http://siecorse.eaurmc.fr

 

    Au cours de notre étude, nous allons donc étudier le transport des ions nitrites/nitrates qui seront représentatifs à la fois du transport de matières polluantes dissoutes mais aussi de polluants d'origine organique.

 

 

  • Étude d'un polluant flottant (assimilable à un hydrocarbure ou à des déchets en plastiques par exemple).

    Cette source de pollution est typique des régions portuaires. En effet, il n'est pas rare de voir flotter à la surface des eaux d'un port de petites tâches irisées d'hydrocarbure ou des sacs plastiques...

    Dans notre étude, nous allons nous focaliser sur une sorte de pollution flottante représentative de l'ensemble des matières flottantes : les hydrocarbures.

     Ce sont de longues chaînes organiques carbonées comportant en général plus de 4 atomes de carbone. Dans des conditions de pressions et températures ambiantes pour 4 atomes de carbone ou moins l'alcane est gazeux. L'illustration 12 ci-dessous présente une molécule d'octane (8 atomes de carbones donc à priori non gazeux => plaques flottantes sur l'eau), composant principal de l'essence.

    Les hydrocarbures sont une source de pollution importante dans les zones portuaires : ils ont en effet plusieurs sources essentielles dans les ports : 

- Les fuites lors des opérations d'avitaillement des navires (stations-service) ou de remplissage de jerricans à bord,

- Les pertes en provenance des échappements des moteurs de bateaux (dont une partie se retrouve dans l'atmosphère),

- Les eaux de cale formées d'un mélange eau/hydrocarbures,

- Le lessivage des voiries et des aires de stationnement des véhicules automobiles terrestres au bords de la zone de plaisance,

- Les pollutions accidentelles

 

 

Illustration 12 : Molécule d'octane, composant les hydrocarbures

Source : http://chemistry.about.com

 

    Une partie importante des émissions s'évapore tandis que la fraction la plus lourde forme un film irisé à la surface des eaux qui, s'il occupe une surface importante par rapport à la superficie totale du bassin portuaire, peut diminuer la pénétration de la lumière et surtout contribuer à un déficit en oxygène. La modélisation de ces hydrocarbures a été réalisée avec l'injection de "flotteurs" grâce au logiciel Telemac. En effet, le logiciel Telemac propose une fonctionnalité «flotteur» qui permet de suivre l’évolution d’un flotteur passif (sans modification du morphodynamisme de l'écoulement ni dissipation de ce denier) dans l’écoulement simulé. Cela nous a donc permis de suivre l’évolution des flotteurs, et donc ainsi de suivre en temps réel une sorte de 'bouée' qui simule les courants. Cela nous permet donc de modéliser le transport d’une petite plaque d'hydrocarbure.

    Afin de prendre en compte cette option sous le logiciel Telemac 2d, il faut activer l'option FLOTTEUR et renseigner un certain nombre de données dans le fichier des paramètres. Il faut notamment indiquer le nombre de flotteurs injectés mais aussi préciser leur points de départ et le moment auquel ils sont lâchés dans le courant. Toutes des données sont codées dans un fichier fortran appelé par le fichier .cas de Telemac-Sisyphe : flotteurs.slf.

 

FICHIER DE RESULTATS BINAIRE        : flotteurs.slf   / fichier de résultats pour visualiser les flotteurs sous le logiciel  Matisse
FICHIER FORTRAN : FLOT.f   / fichier fortran nécessaire en entrée qui fixe les positions initiales des flotteurs injectés dans l'écoulement

/----------------------------------------------------------------------/
/    FLOTTEURS
/----------------------------------------------------------------------/

NOMBRE DE FLOTTEURS =4
PERIODE POUR LES SORTIES FLOTTEURS =10  /  Nombre de pas de temps entre 2 sorties de positions de flotteurs dans le fichier des resultats binaire flotteurs.slf