Marine pollution | EPFL Graph Search

Marine pollution occurs when substances used or spread by humans, such as industrial, agricultural and residential waste, particles, noise, excess carbon dioxide or invasive organisms enter the ocean and cause harmful effects there. The majority of this waste (80%) comes from land-based activity, although marine transportation significantly contributes as well. It is a combination of chemicals and trash, most of which comes from land sources and is washed or blown into the ocean. This pollution results in damage to the environment, to the health of all organisms, and to economic structures worldwide.Since most inputs come from land, either via the rivers, sewage or the atmosphere, it means that continental shelves are more vulnerable to pollution. Air pollution is also a contributing factor by carrying off iron, carbonic acid, nitrogen, silicon, sulfur, pesticides or dust particles into the ocean. The pollution often comes from nonpoint sources such as agricultural runoff, wind-blown

Proposition d’une méthode pour l’évaluation de la pollution et de la toxicité des sédiments : Application pour un site sur la rivière Urtenen dans le canton de Berne

Romuald Curdy

Le compartiment benthique est une zone essentielle de l’écosystème riverain. Comme les polluants, principalement organiques, se concentrent dans les sédiments fins et organiques, leurs concentrations sont plus élevés que dans la colonne d’eau. Cette situation peut causée une dégradation des communautés benthiques alors que la pollution dans l’eau est basse. Il y a un vide actuellement dans le droit suisse pour évaluer et protéger la qualité des sédiments. L’objectif de ce rapport est de proposer une méthode d’évaluation de la pollution et de la toxicité des sédiment par une approche par faisceau de preuves (TRIAD) composée d’analyses physico-chimiques des polluants potentiels et des facteurs influençant leur biodisponibilité, de l’utilisation d’un indice biologique IBGN (indice biologique global normalisé) pour qualifier la diversité et la dégradation des communautés benthiques et d’une batterie de tests écotoxicologiques pour confirmer le risque toxique. Ensuit, nous avons appliqué cette méthode à un site sur la rivière Urtenen près de Berne (CH) potentiellement contaminés par deux sources liées aux évènement orageux : les eaux de ruissellement d’un tronçon d’autoroute et un déversoir d’orage de la ville de Schönbühl. Notre étude montre qu’il y a effectivement une pollution mesurée par des HAPs (Hapt : 10 ppm), des PCBs (PCBt : 168 ppb) et des métaux lourds (principalement le cuivre et le zinc avec respectivement 314 ppm et 320 ppm). La comparaison de ces concentrations avec les valeurs de recommandation pour la qualité des sédiments (les valeurs de TEC sous laquelle un effet est rare et de PEC au dessus de laquelle un effet est souvent observé) dérivées par MacDonald et al.(2000), indique qu’un risque toxique est possible pour les communautés benthiques. Ensuite, l’indice biologique indique que les communautés benthiques sont dégradés dans la rivière Urtenen, avec un indice sur l’effet de la pollution de l’eau et/ou des sédiments. Enfin, les bioessais montrent très peu de toxicité pour l’eau de porosité et l’extrait aqueux. Par contre l’extrait organique montre une toxicité pour le test Microtox® (IC50 : 8.1 grammes d’eq-sédiment sec par litre) et sur Daphnia magna (EC50 : 9.8 grammes grammes d’eq-sédiment sec par litre). Le mélange de polluants organiques est donc relativement toxique si il est entière biodisponible, ce qui n’est pas le cas pour des sédiments in situ. Les conclusions de cette approche par faisceau de preuve sont : (1) notre site est pollué principalement par des polluants organiques et des métaux lourds, (2) Il y a une dégradation des communautés benthiques dans la rivière Urtenen mais (3) la causalité entre les deux points ne peut être prouvé sans l’utilisation de bioessais en phases solides sur des espèces benthiques. Pour finir, l’approche faisceau de preuve proposée permet de confirmer la pollution des sédiments mais ne permet pas encore de comprendre la biodisponibilité des polluants pour les biocénoses benthiques.

2010

Microplastics in Swiss surface waters and going upstream: nature, concentrations, interaction with pollutants

Luiz Felippe De Alencastro, Colin Demars, Florian Faure, Olivier Wieser

Marine microplastic (< 5 mm) water pollution has met growing public and scientific interest in the last years. The situation in freshwater environments remains largely unknown, although they appear to play an important role as part of the origin of marine pollution. Apart from the physical impacts on biota, chemical effects are to be expected as well, especially with smaller particles. This study aimed at assessing the situation for the Swiss Lakes Geneva, Constance, Neuchâtel, Maggiore, Zurich and Brienz, and identifying potential impacts. Lake surface transects, a few rivers as well as urban runoff outlets and WWTPs have been sampled using a floating manta net, and beach sediments have been analysed. Plastics have been sorted in types (fragments, pellets, cosmetic beads, lines, fibres, films, foams) and composition (PP, PE, PS, etc.). Fishes and water birds have been dissected to assess their potential exposure, and analyses of the hydrophobic micropollutants adsorbed to the microplastics as well as some potentially toxic additives they contained have been conducted. It appears that all lakes are affected by this pollution, microplastics of all types and diverse composition having been found in all samples. Birds and fishes are prone to microplastic ingestion, and all the tested chemicals (both adsorbed micropollutants and contained additives) were found above the detection limit, and often the quantification limit. The sources and their respective contribution need to be confirmed and quantified, and the ecotoxicological impacts also need further investigation. Other questions remain open, including the transport and fate of the plastic particles in the environment.

2015

Plastic pollution in Swiss surface waters: nature and concentrations, interaction with pollutants

Luiz Felippe De Alencastro, Colin Demars, Florian Faure, Olivier Wieser

Marine microplastic (,5 mm) water pollution has met growing public and scientific interest in the last few years. The situation in freshwater environments remains largely unknown, although it appears that they play an important role as part of the origin of marine pollution. Apart from the physical impacts on biota, chemical effects are to be expected as well, especially with smaller particles. This study aims at assessing plastic abundance in Lakes Geneva, Constance, Neuchaˆtel, Maggiore, Zurich and Brienz, and identifying the nature of the particles, potential ingestion by birds and fishes, and the associated pollutants. Lake surface transects and a few rivers were sampled using a floating manta net, and beach sediments were analysed. Plastics were sorted by type (fragments, pellets, cosmetic beads, lines, fibres, films, foams) and composition (polypropylene, polyethylene, polystyrene, etc.); fish and water birds were dissected to assess their potential exposure, and analyses were conducted on the hydrophobic micropollutants adsorbed to the microplastics as well as some potentially toxic additives they contained. Evidence of this pollution is shown for all lakes, microplastics of all types and diverse composition having been found in all samples. Birds and fish are prone to microplastic ingestion, and all the tested chemicals (both adsorbed micropollutants and contained additives) were found above the detection limit, and often the quantification limit. The sources and their respective contribution need to be confirmed and quantified, and the ecotoxicological effects need further investigation. Other questions remain open, including the transport and fate of plastic particles in the environment.

Csiro Publishing2015

Proposition d’une méthode pour l’évaluation de la pollution et de la toxicité des sédiments : Application pour un site sur la rivière Urtenen dans le canton de Berne

Romuald Curdy

2010