Comparaison de plusieurs supports analytiques inertes et biologiques pour apprécier la contamination métallique de la retenue du site électronucléaire de Cattenom, France

Comparison of several inert and biological substrata to assess the trace metal contamination in the reservoir of the nuclear power plant in Cattenom, France

Centre de Recherches Ecologiques de l'Université de Metz, Laboratoire d'Ecotoxicologie, B.P. 4116, 57040 Metz Cedex 01, France

Résumé

Les micropolluants métalliques Cd, Cu, Pb et Zn ont été analysés dans plusieurs compartiments inertes et biologiques de l'écosystème de la retenue du Mirgenbach : l'eau, les matières en suspension, le seston décanté, une mousse, un mollusque et trois organes de deux espèces dominantes de poissons. Ce lac artificiel reçoit les eaux échauffées de la centrale nucléaire de Cattenom (Nord-est de la France). L'étang de Lindre et la Meuse amont ont été choisis comme sites de référence. L'ensemble des supports analytiques montre que la retenue est fortement contaminée par le cuivre et à un degré moindre par le plomb et le zinc. Des teneurs importantes de cadmium ont seulement été détectées dans le seston décanté. Les métaux entrant dans la retenue se partagent entre deux phases : la colonne d'eau et les sédiments. Les concentrations élevées observées dans le seston décanté indiquent qu'une fraction importante de chaque métal disparaît de la phase circulante et stagne dans la retenue. Dans le cas du cuivre, une estimation des flux révèle que les deux tiers de ce métal se retrouvent dans les matières décantées. L'homogénéité dans la détection des différents micropolluants dans la moule Dreissena polymorpha Pallas et la mousse Fontinalis antipyretica Hedw. confirme l'intérêt de ces deux organismes comme indicateurs biologiques de la pollution circulante. Les deux poissons, le gardon Rutilus rutilus L. et la perche Perca fluviatilis L., se distinguent par de faibles concentrations métalliques dans le muscle. Bien que certains métaux aient été accumulés dans les organes cibles comme le foie pour le cuivre et le rein pour le plomb, ils peuvent difficilement être considérés comme des organismes sentinelles.

Abstract

The trace metals Cd, Cu, Pb and Zn were analyzed in the following inert and biological compartments of the ecosystem of the Mirgenbach reservoir : the water, the suspended solids, the settling particulate matter, a bryophyte, a mollusc and three organs of two dominant fish species. This man-made lake receives the warmed waters from the nuclear power plant in Cattenom (Northeastern France). The Lindre pond and an upper section of the Meuse River were chosen as reference sites. All the analyzed substrata showed that the Mirgenbach reservoir is strongly contaminated with copper and moderately with lead and zinc. High burdens of cadmium were only detected in the sediment samples. The trace metals entering the reservoir partition between two different phases : the water column and the sediments. The elevated concentrations observed in the settling particulate matter indicate that a large amount of each metal is eliminated from the water. In the particular case of copper, estimations of fluxes showed that two thirds of the discharged metal were trapped in the sediments. The good agreement of metal detection in the mussel Dreissena polymorpha Pallas and in the moss Fontinalis antipyretica Hedw. emphasizes the suitability of both organisms to be used as biological indicators for water pollution. The two fish species, the roach Rutilus rutilus L. and the perch Perca fluviatilis L., exhibited low metal concentrations in their muscle flesh. Although accumulation occurred in the target tissues, e.g. copper in the liver and lead in the kidney, fish cannot be considered as adequate sentinel organisms.