https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/5092 Publications de Auteurs S. Nickel fr 0 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/4894 Objectives. Atmospheric deposition of heavy metals (HM) can be determined by use of numeric models, technical devices or measurements on biomonitors such as mosses, leaves or needles. As part of the research and development project “Impacts of Heavy Metal Emission on Air Quality and Ecosystems across Germany - Sources, Transport, Deposition and potential Hazards”, commissioned bythe Federal Environmental Agency of Germany, the numeric model LOTOS-EUROS was used to calculate data on HM deposition at a spatial resolution of 25 km by 25 km throughout Europe. However, the atmospheric transport model used in the European Monitoring and Evaluation Programme (EMEP) Europe-wide provides a grid of 50 km by 50 km. With respect to monitoring data, the International Cooperative Programme on Effects of Air Pollution on Natural Vegetation and Crops (ICP Vegetation Moss Survey) and the German Environmental Specimen Bank (ESB) provide corresponding parameters on HM concentration in various biota. The present study aims at investigating, whether an integrated use of model calculations and monitoring data can extend established methods for estimating and evaluating spatial patterns of atmospheric Pb and Cd deposition across Germany. Methods. Data from LOTOS-EUROS and EMEP modelling as well as from ESB and ICP Vegetation Moss Survey measurements were spatially joined and then investigated for their statistical relationships between modelled atmospheric deposition of Pb and Cd and respective concentrations in various biomonitors. LOTOS–EUROS and EMEP modelling were evaluated by comparing them with respective biomonitoring data. Associations between modelled and observed data were quantified by regression analysis. Regression equations were applied on geostatistical surface estimations of HM concentration in mosses and then the residuals were interpolated by use of kriging interpolation. Finally, both maps were summed up to a map of atmospheric Pb and Cd deposition across Germany. Results and conclusions. Data from annual samplings from the German Environmental Specimen Bank (ESB) on HM concentration in tree foliage are suitable, to compare and evaluate deposition estimations from different numeric models. Compared to EMEP, LOTOS-EUROS-model reveals stronger correlations to respective concentration in leaves and needles. The same holds true with respect to data on HM concentration in moss sampled across Europe. Here, the highest correlations were found for the association between geostatistical surface estimations of HM concentration in moss and LOTOS-EUROS model calculations. This could be utilized for data integration by use of Regression-Kriging-Technique, which leads to Cd and Pb deposition maps at a high spatial resolution (3 km x 3 km). This approach should be transferred to future LOTOS-EUROS model calculations with regard to As, Cr, Cu, Ni, V and Zn. Objectifs. Le dépôt atmosphérique des métaux lourds (M.L.) peut être déterminé à l’aide de modèles numériques, de dispositifs techniques ou de bioaccumulateurs tels que des mousses, des feuilles ou des aiguilles. Dans le cadre du projet de recherche et de développement « Impacts de l'émission de métaux lourds sur la qualité de l'air et les écosystèmes à travers l'Allemagne - sources, transport, dépôt atmosphérique et risques », commissionnée par l'Agence Fédérale Allemande de l'Environnement (Umweltbundesamt UBA), le modèle numérique LOTOS-EUROS a été utilisé pour calculer des données sur le dépôt d'éléments traces à une résolution spatiale de 25 km par 25 km à travers l’Europe. Toutefois, le modèle numérique appliqué dans le Programme Concerté de Surveillance Continue et d'Évaluation du Transport à Longue Distance des Polluants Atmosphériques en Europe (European Monitoring and Evaluation Programme EMEP) fournit une grille de 50 km par 50 km. En ce qui concerne les données de surveillance, le Programme international concerté relatif aux effets de la pollution atmosphérique sur la végétation naturelle et les cultures (ICP Vegetation Moss Survey) et la Banque des Échantillons de l'Environnement Allemand (Umweltprobenbank UPB) fournissent des paramètres sur la concentration d'éléments traces dans divers bioaccumulateurs correspondants. L’étude suivante présente une utilisation intégrée des calculs de modélisation et des données de biosurveillance pour étendre les méthodes d'estimation et de l'évaluation de la répartition spatiale des dépôts atmosphériques de Pb et de Cd à travers l'Allemagne. Méthodes. Les données des modèles LOTOS-EUROS et EMEP ont été combinées avec les données de la surveillance des mousses du programme ICP Vegetation/UPB, puis étudiées pour leurs relations statistiques entre les dépôts atmosphériques de Pb et de Cd et les concentrations respectives dans divers bioaccumulateurs. Une analyse de régression a été réalisée pour étudier les relations entre les données modélisées et observées. Les équations de régression se basent sur des estimations géostatistiques de concentration dans les mousses. Puis les résidus ont été interpolés par la technique du Krigeage. Enfin, les deux cartes se résumaient à une carte de dépôts atmosphériques en Pb et Cd à travers l'Allemagne. Résultats et conclusions. Les données des prélèvements annuels de la Banque des Échantillons de l'Environnement Allemand sur la concentration en éléments traces dans les feuilles des arbres sont tout à fait appropriées pour comparer et évaluer les estimations des dépôts atmosphériques en métaux lourds calculées par différents modèles numériques. Comparé à l'EMEP, LOTOS-EUROS indique de fortes corrélations entre la concentration respective dans les feuilles et les aiguilles des arbres. Il en est de même pour les concentrations en éléments traces dans les mousses prélevées à travers l'Europe. Ici, les corrélations les plus fortes ont été trouvées pour la relation entre les estimations de surface géostatistiques pour la concentration en éléments traces dans les mousses, et les calculs du modèle LOTOS-EUROS. Cela pourrait être utilisé pour l'intégration de données par régression-Krigeage, ce qui permet une cartographie des dépôts de Cd et de Pb pour une résolution spatiale de 3 km par 3 km. Cette approche devrait être transférée aux futurs calculs du modèle LOTOS-EUROS pour As, Cr, Cu, Ni, V et Zn. lun., 10 août 2015 16:41:55 +0200 mar., 23 mai 2017 15:42:22 +0200 https://www.peren-revues.fr/pollutionatmospherique/4894