Evolution of the chemical composition of the Garonne River water during the period 1971–1984

Abstract

The evolution of the chemical composition of the Garonne River water was studied for the period 1971–1984. Long-term trends have been detected and quantified for all the major elements using concentration-time relationships. An increasing concentration is observed for most of the elements while the pH exhibits a small decrease. The large increases of NO⁻ ₃, SO^2- ₄, Cl⁻ and K⁺ in the river water are related to a marked increase in fertilizer applications. Ca²⁺, Mg²⁺ and HCO⁻ ₃ increases are not so evident. The coefficient of calcite saturation is too low to explain this change but rather it can be attributed to an increase in carbonate dissolution resulting from the nitrification of N fertilizers in the basin. A decrease in pH, more particularly during low flows, is attributed to oxidation of organic matter which is reflected by an increase in COD.

Résumé

On présente dans cette étude l'évolution de la composition chimique des eaux de la Garonne entre 1971 et 1984. Les tendances à long terme sont analysées par des régressions linéaires entre le temps et les concentrations. La plupart des concentrations en éléments dissous augmentent au cours de la période étudiée et le pH décroit. Les plus fortes augmentations concernent les éléments (NO⁻ ₃, SO^2- ₄, Cl⁻ and K⁺) dont les apports sur le bassin (épandage de fertilisants) ont fortement augmenté depuis 1971. Les augmentations des teneurs en Ca²⁺, Mg²⁺ et HCO⁻ ₃ sont relativement moins importantes et ne peuvent être attribuées à un réajustement des équilibres vis à vis de la calcite, mais plûtot à l'accroissement des épandages de fertilisants azotés dont la nitrification participe à la dissolution des carbonates sur le bassin. La décroissance du pH, plus sensible durant les périodes d'étiage, est attribuée aux phénomènes d'oxydation de la matière organique dont l'augmentation des rejets est illustrée ici par l'augmentation de la DCO.