La mobilité du zinc dans les sédiments de lacs du bouclier canadien.

La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de \nce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce \nrésumé peut être lue en PDF. Le zinc, utilisé pour une foule d'applications. est émis dans l'atmosphère de plusieurs sources et il \npeut être transporté sur de longues distances. Une partie du Zn atmosphérique se dépose dans les \nsédiments lacustres. comme le suggèrent plusieurs profils de Zn sédimentaire de lacs, dont les \nseules sources de zinc anthropiques sont atmosphériques, qui montrent une augmentation des \nconcentrations de Zn dans leur partie supérieure. Ces profils sont communément interprétés \ncomme représentant la chronologie des dépôts de Zn atmosphérique, en supposant que la diagénèse \nest négligeable. Pour établir les chronologies de dépôt du Zn sur des bases plus solides, nous avons \ndéterminé l'importance de la diagénèse dans le façonnement des profils de Zn sédimentaire de \nplusieurs lacs. Ces chronologies sont importantes dans un cadre de gestion environnementale parce \nqu'elles constituent une forme de monitoring a posteriori et permettent d'évaluer le succès des \nmesures prises pour réduire les émissions atmosphériques. Nous avons aussi identifié les sources \nresponsables des dépôts en milieu lacustre, ce qui devrait permettre de mieux cibler les actions pour \nréduire les émissions. \nLes concentrations de zinc et de plusieurs variables géochimiques (Al, Fe, Mn, carbone organique, \nhydrocarbures aromatiques polycycliques) ont été mesurées dans des carottes de sédiments \n(également datées avec 210Pb et 137Cs) qui ont été prélevées dans quatre lacs du Bouclier canadien \ndont les bassins sont inhabités et non perturbés par l'homme et où la seule source de contamination \nen Zn est l'atmosphère. Ces lacs sont situés selon un axe ouest-est incluant la fonderie Horne de \nRouyn-Noranda; ce sont les lacs Despériers et Vose (respectivement à 10 km et 25 km de la \nfonderie), N56 (en Haute-Mauricie, à 150 km de la fonderie) et Tantaré (dans la réserve écologique \nTantaré, près de la ville de Québec). Les eaux interstitielles ont été prélevées aux mêmes sites par \ndialyse in situ et analysées pour Zn et plusieurs variables géochimiques (pH, cations et anions \nmajeurs, carbone organique et sulfure). Certaines des mesures utilisées dans ce travail ont été \neffectuées par d'autres chercheurs du réseau de recherche MITE-RN et sont identifiées dans ce \nmémoire. \nLes profils de Zn dissous montrent une diffusion de ce métal à travers l'interface sédiment-eau et sa \nfixation dans les sédiments. Les profils de Zn dissous ont été introduits, en même temps que des \ninformations sur la faune benthique, dans une équation de diagénèse transport-réactions qui a été \nrésolue numériquement pour la vitesse de réaction nette (RZn net) en fonction de la profondeur dans les \nsédiments. Les profils obtenus pour ((RZn net) \nindiquent des zones importantes de consommation du \nZn à partir de l'eau interstitielle; aux profondeurs correspondant à ces zones, les eaux interstitielles \nsont insaturées par rapport aux solides Zn(OH)2(s)et ZnC03(s) mais sursaturées, dans la plupart des \ncas, par rapport à ZnS(s), suggérant que la précipitation de ce dernier solide est responsable de la \nfixation du Zn dans les sédiments. Les valeurs de RZn net sont utilisées pour estimer l'importance de la \ncontribution de la diagénèse à la définition des profils de Zn solide. Ces calculs indiquent que les \nréactions impliquant le Zn contribuent de façon négligeable à la distribution du Zn total en fonction \nde la profondeur dans les sédiments des lacs Despériers, Vose et N56. Comme les sédiments de ces \nlacs ne semblent pas soumis à des processus de mélange physique ou biologique, on en conclut que \nles profils de Zn sédimentaire mesuré représentent bien la chronologie du dépôt de ce métal à la \nsurface des sédiments de ces lacs. Le lac Tantaré, comme les trois autres, ne présente pas de signe \nde mélange physique ou biologique de ses sédiments; par contre, il montre. contrairement aux trois \nautres lacs, des valeurs non négligeables de Zn diagénétique, tel qu'estimé avec le modèle de \ndiagénèse. Le profil de Zn reconstitué en soustrayant des valeurs de Zn mesurées dans les \nsédiments la contribution diagénétique montre. cependant, sensiblement la même forme que le \nprofil de Zn enregistré dans les sédiments. \nEn comparant les chronologies de dépôt du zinc avec celles d'autres contaminants dont les sources \nont été bien établies dans d'autres études aux mêmes sites (HAP, Pb, In, Tl). on a pu identifier les \nsources de Zn atmosphériques d'origine anthropique. C'est ainsi que la combustion du charbon a \nété identifiée comme étant la principale source de zinc dans le lac Tantaré. Pour les lacs Despériers \net Vose, la principale source de zinc serait la fonderie Horne. L'identification des sources pour le \nlac N56 n'est pas aussi simple. Les chronologies de flux de Zn atmosphérique d'origine anthropique \nmontrent que les flux de Zn ont diminué de façon importantes récemment la diminution observée \nau cours des cinquante dernières années au lac Tantaré est attribuable en bonne partie à la \ndiminution de l'utilisation du charbon à des fins domestiques, alors que celle observée aux lacs \nDespériers et Vose au cours des 25 dernières années est attribuable aux mesures prises par la \nfonderie Horne pour réduire ses émissions de métaux.

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