Characterizing the risks to aquatic ecosystems: A tentative approach in the context of freshwater dredged material disposal

Abstract

The development of relevant frameworks for assessing ecological risks posed by dredged material management does not only involve an appropriate selection of assessment and measurement endpoints but also requires a sound approach to both risk characterization and the associated uncertainty. A formal methodology addressing both aspects has been developed in France for freshwater sediment deposits in water. Both exposure and effects measurements are 1st transformed into scores or classes. As far as possible, class boundaries are based on existing knowledge or expertise. Benthic organism exposure is based on a ratio of the deposit area to the burrow pit area, whereas pelagic species exposure is based on the ratio of porewater volume to water column volume. The combination of exposure and effect scores yields risk scores, or classes, which are linked to management decisions. Uncertainty is assessed with respect to a set of 4 predetermined criteria for exposure (the strength of association with the assessment endpoint, spatial and temporal representativeness, and the use of standard methods) and 4 criteria for effects (strength of association, the distinction between effect and no effect, sensitivity, and the use of standard methods). This approach was applied to 8 sediments from French canals contaminated to varying degrees.

Evaluation of Ecotoxicological Risks Related to the Discharge of Combined Sewer Overflows (CSOs) in a Periurban River

“…However, it is a relatively succinct means of characterising risks and is based on a certain number of simplifications: (i) effects and exposure are both simplified into a value, which may hide conceptual biases, for example, the fluctuation of exposure concentration; (ii) indirect effects, for example eutrophication, are not easily taken into account. Other risk characterisation methods can be used in certain contexts [19,67,68]: (i) qualitative methods that characterise risk into two or three categories, for example, high/low/medium, most often on the basis of expert judgement [20]. They can be used for comparative approaches (with, for example, two types of contamination), (ii) methods incorporating the global pollutant/response to estimate the level of risk linked to a given exposure level.…”

“…Lastly, works aimed at improving the final phase of risk characterisation, which is currently based solely on the quotient method, and at ensuring the clarity of the results on the associated uncertainty are required to permit optimal use of the tool formulated [16,67,68]. …”

Stratégies graduées d’évaluation des risques environnementaux induits par les sédiments fluviaux : revue bibliographique sur la caractérisation des risques et des incertitudes associées

“…S'inspirant de ces travaux, une méthode de caractérisation des risques pour le dépôt de déblais de dragage en étang reposant sur les mêmes principes a été développée en France pour le compte du CETMEF et de VNF 3 (Babut, Delmas et al 2006) ; les principales différences avec le cas du chantier naval tiennent aux variables représentant l'exposition et au nombre de classes d'exposition.…”

“…Cette approche théorique a été appliquée par Johnston et co-auteurs sur le site contaminé mentionné au § précédent (Johnston, Munns et al 2002). Elle a ensuite été adaptée dans l'étude CETMEF-VNF déjà citée (Babut, Perrodin et al 2004 ;Babut, Delmas et al 2006), en remplaçant le calcul de moyennes pondérées par une méthode d'ordination des scores (Jouany, Vaillant et al 1982;Vaillant, Jouany et al 1995). L'inconvénient de la moyenne, que la pondération ne corrige que partiellement, est de lisser les sources d'incertitude, comme si elles se compensaient mutuellement.…”

“…Cependant, il nous semble que l'incertitude devrait être traitée séparément du risque, comme décrit dans l'étude CETMEF-VNF citée plus haut (Babut, Delmas et al 2006), conformément d'ailleurs à l'esprit du principe de précaution 4 . Dans une perspective de gestion, un risque élevé associé à une incertitude forte conduirait logiquement le gestionnaire d'une part à prendre des mesures conservatoires (de précaution), d'autre part à reprendre l'évaluation en essayant de réduire l'incertitude.…”