CHIMIE!DE!L’ENVIRONNEMENT! … · chimie!de!l’environnement!:!analyses!d’eau!de!la!lutrive!! solène!

!!!

GYMNASE!AUGUSTE!PICCARD!!

TRAVAIL!DE!MATURITE!2014!!!!!!!!!

!!

CHIMIE!DE!L’ENVIRONNEMENT!!

ANALYSES!D’EAU!DE!LA!LUTRIVE!!!!!!!!!!!!!!!!!

SOLÈNE!WAGEN!!3MS2!

!!!!!!!!!!!!!LAUSANNE,!le!27!OCTOBRE!2014!! ! ! Maître!responsable!:!HELENE!DE!GAUTARD!! !

!CHIMIE!DE!L’ENVIRONNEMENT!:!ANALYSES!D’EAU!DE!LA!LUTRIVE!! ! !!

Solène!Wagen! ! Auguste!Piccard!

Résumé!!Ce!travail!de!maturité!a!pour!thème!«!La!chimie!de!l’environnement!»!et!traite!plus!particulièrement!des!analyses!de!l’eau!d’un!petit!cours!d’eau!vaudois,!la!Lutrive.!Le!but!de!ce!travail!de!recherche!est,!en!tout!premier!lieu,!de!déterminer!quelles!substances!chimiques!sont!présentes!dans!l’eau!de!cette!rivière.! Ensuite,! il! importe! de! mettre! en! évidence! la! relation! qu’il! existe! entre! les! taux! de! ces!différentes! substances! chimiques! et! leurs! possibles! influences! sur! l’environnement! du! cours! d’eau.!L’état! visible! des! berges! de! la! rivière! doit! alors! confirmer! de! par! leur! aspect! (envahies! d’algues,!polluées!de!déchets,!présence!de!tuyaux!de!rejet)!s’il!existe!véritablement!des!conséquences!néfastes!pour! l’environnement!dues!à! la!présence!de! ces! substances! chimiques!dans! l’eau.!De!manière!plus!brève,!il!sera!aussi!possible!de!déterminer!si!la!Lutrive!est!polluée!ou!non.!!Dans!ce!travail,!les!prérequis!pour!comprendre!l’analyse!chimique!grâce!à!la!spectrophotométrie!sont!expliqués! tout! d’abord! dans! la! partie! théorique.! Ensuite,! les! paramètres! chimiques! et! apparents!permettant! l’analyse!d’une!section!de!la!Lutrive!sont!décrits.!La!méthode!d’analyse!est!expliquée!et!les! résultats! sont! présentés! sous! forme! d’un! tableau! et! de! diagrammes.! Finalement,! les! relations!entre!paramètres!chimiques!et!apparents!sont!expliquées!pour!chaque!site.!!Pour! cela,! neuf! échantillons! ont! été! prélevés! le! long! de! la! Lutrive! puis! analysés! au! laboratoire!environnemental! de! l’EPFL.! Les! substances! chimiques! qui! ont! pu! être! analysées! facilement! sont!:!l’oxygène!dissous,!les!nitrates,! les!nitrites,!les!phosphates,!les!sulfates,!les!chlorures!et!l’ammonium.!D’autres!paramètres!comme!la!température,!le!pH!et!la!conductivité!ont!aussi!été!pris!en!compte.!En!outre,! des! paramètres! dits! apparents,! ont! été! analysés! sur! chacun! des! neuf! différents! sites! de! la!Lutrive.! Ces! paramètres! consistent! en! l’observation! de! la! présence! de!boues! sur! les! berges,! de!l’importance!de!la!turbidité!de!l’eau,!de!la!coloration!de!l’eau,!de!la!mousse!à!la!surface!de!l’eau,!de!l’odeur,! du! sulfure!de! fer!présent! sur! les!pierres,! du! colmatage!des!pierres! au! fond!du! lit! du! cours!d’eau,!des!déchets!solides!et!des!organismes!hétérotrophes.!Ainsi,!grâce!aux!paramètres!chimiques!et!apparents,!il!est!possible!d’établir!une!relation!entre!eux,!d’expliquer!les!causes!et!les!conséquences!de!leur!présence!et!de!déterminer!si!chaque!site!est!ou!non!pollué.!Les!observations!montrent!que!la!Lutrive!est!un!cours!d’eau!très!propre,!légèrement!pollué!à!son!embouchure!à!cause!du!milieu!urbain!qu’elle! traverse! avant! de! se! jeter! dans! le! lac! Léman.! Il! a! donc! été! décidé! de! ne! pas! comparer! les!résultats! d’analyses! avec! ceux! donnés! par! des! organes! comme! l’OEaux! ou! l’OMS! car! les! teneurs!étaient!trop!faibles.!Il!fut!plus!intéressant!de!comparer!les!résultats!des!neuf!sites!de!la!Lutrive!entre!eux!et!de!relever!leurs!différences.!Finalement,!les!sources!de!pollution,!bien!que!faibles!mais!tout!de!même!présentes,!sont!:!les!rejets!d’eaux!usées,!le!lessivage!des!terres!agricoles!et!les!déchets!abandonnés!sur!les!berges.!Les!boues,!la!turbidité,!la!présence!d’organismes!hétérotrophes!et!d’algues!confirment!la!présence!des!substances!chimiques! provenant! de! ces! sources! de! pollution.! Afin! de! bien! expliquer! les! relations! qui! existent!entre!les!paramètres!chimiques!et!apparents,!deux!sites!ont!été!analysés!de!façon!complète!;!l’un!se!situe! à! l’embouchure! et! le! second! proche! de! la! source! de! la! Lutrive.! Ceci! afin! de!mettre! aussi! en!évidence! la!différence!entre! les! concentrations!de! substances! selon! le! lieu!où!ont!été!effectués! les!prélèvements.!!En!conclusion,!ce!travail!de!maturité!tend!à!répondre!à!la!problématique!suivante!:!«!!Quelles!sont!les!substances!présentes!dans!l’eau!d’une!rivière!telle!que!la!Lutrive!et!quelles!sont!leurs!influences!sur!l’environnement!du!cours!d’eau!?!».!! !



Table!des!matières!

!1! Introduction!.................................................................................................................!5!1.1! Structure!.............................................................................................................................!6!

2! Partie!théorique!..........................................................................................................!6!2.1! Théorie!:!spectrophotométrie!et!loi!de!Beer>Lambert!........................................!6!2.2! Théorie!:!Appréciation!de!la!qualité!de!l’eau!..........................................................!8!2.3! Définition!des!paramètres!et!influence!sur!la!qualité!de!l’eau!.........................!9!2.3.1! Boues!...............................................................................................................................................!9!2.3.2! Turbidité!.....................................................................................................................................!10!2.3.3! Coloration!de!l’eau!..................................................................................................................!10!2.3.4! Mousse!.........................................................................................................................................!10!2.3.5! Odeur!............................................................................................................................................!10!2.3.6! Sulfure!de!fer!.............................................................................................................................!10!2.3.7! Colmatage!...................................................................................................................................!11!2.3.8! Déchets!solides!.........................................................................................................................!11!2.3.9! Organismes!hétérotrophes!.................................................................................................!11!2.3.10! Végétation!................................................................................................................................!11!2.3.11! Largeur!du!lit!..........................................................................................................................!12!2.3.12! Variabilité!de!la!largeur!du!lit!mouillé!........................................................................!12!2.3.13! Aménagement!du!fond!du!lit!...........................................................................................!12!2.3.14! Renforcement!du!pied!de!la!berge!................................................................................!12!2.3.15! Largeur!et!nature!des!rives!..............................................................................................!12!2.3.16! Seuils!..........................................................................................................................................!13!

3! Analyses!physico>chimiques!de!l’eau!................................................................!13!3.1! Définition!des!paramètres!physico>chimiques!et!signification!de!leur!présence!sur!la!qualité!de!l’eau!...........................................................................................!13!3.2! Paramètres!évalués!au!moment!des!prélèvements!:!........................................!13!3.2.1! Taux!d’oxygène!........................................................................................................................!14!3.2.2! Température!.............................................................................................................................!14!

3.3! Paramètres!évalués!en!laboratoire!:!.......................................................................!14!3.3.1! Nitrates!........................................................................................................................................!14!3.3.2! Nitrites!.........................................................................................................................................!15!3.3.3! Sulfates!........................................................................................................................................!15!3.3.4! Phosphates!.................................................................................................................................!16!3.3.5! Chlorures!....................................................................................................................................!16!3.3.6! Ammonium!................................................................................................................................!16!3.3.7! Conductivité!..............................................................................................................................!16!3.3.8! pH!...................................................................................................................................................!17!

4! Partie!pratique!.........................................................................................................!18!4.1! Présentation!des!sites!et!évaluations!.....................................................................!18!4.2! Prélèvements!des!échantillons!.................................................................................!20!4.3! Analyses!des!échantillons!...........................................................................................!21!4.4! Résultats!...........................................................................................................................!23!

5! Discussion!..................................................................................................................!23!5.1! Interprétation!des!résultats!......................................................................................!23!5.2! Carte!de!la!Lutrive!avec!les!diagrammes!illustrant!l’interprétation!des!paramètres!apparents!et!physico>chimique!des!sites!n°1!et!n°8!.............................!25!



5.3! Diagrammes!illustrant!les!paramètres!apparents!(site!n°)!et!physico>chimques!(site!n°’)!des!sites!.................................................................................................!26!5.4! Analyse!approfondie!du!site!n°8!..............................................................................!28!5.5! Analyse!plus!brève!des!neuf!autres!sites!...............................................................!34!5.5.1! Synthèse!......................................................................................................................................!50!

6! Sources!d’erreurs!.....................................................................................................!50!7! Conclusion!..................................................................................................................!51!8! Remerciements!........................................................................................................!51!9! Bibliographie!.............................................................................................................!53!9.1! Ouvrages!consultés!.......................................................................................................!53!9.2! Sites!consultés!................................................................................................................!53!9.3! Images!...............................................................................................................................!53!9.4! Annexes!............................................................................................................................!54!

! !



!!

Figure!1:!Savigny,!lieu!où!la!Lutrive!prend!sa!source!

!CHIMIE!DE!L’ENVIRONNEMENT!:!ANALYSES!D’EAU!DE!LA!LUTRIVE!!

Solène!Wagen! ! Auguste!Piccard!5!

1 Introduction!!L’eau!est!une!substance!indispensable!à!la!vie!sur!Terre.!Elle!recouvre!environ!71!%!de!la!surface!de!la!Terre1!et! est! indispensable! au! quotidien! de! chaque! être! humain.! La! Suisse! est! traversée! par! cinq!fleuves!européens!:!le!Rhin,!le!Rhône,!qui!prennent!leur!source!dans!le!massif!du!SaintkGothard,!le!Pô,!le!Danube!et!l’Adige.!Le!bassin!du!Rhône!couvre!environ!18!%!de!la!superficie!de!la!Suisse!et!c’est!sur!l’un!de!ses!nombreux!cours!d’eau,!la!Lutrive,!que!vont!se!porter!les!analyses!physicokchimiques!de!ce!travail!de!maturité.!!Il!est!intéressant!de!prendre!connaissance!de!la!véritable!nature!de!l’eau!qui!s’écoule!dans!les!rivières,!de!déterminer,!au!niveau!chimique,!quelles!substances,!quelles!molécules!s’y!trouvent!(autres!que!les!molécules!H2O)!et!quelle!est!leur!influence!sur!notre!environnement.!Selon!un!article!de!la!RTS!datant!du!3!novembre!20132,!plus!de!la!moitié!des!cours!d’eau!de!Suisse!serait!contaminée!par!des!polluants!suite!au!lessivage!des!terres!agricoles!comme!celles!de!la!région!du!Lavaux!dans!le!canton!de!Vaud.!Les! nombreuses! vignes! du! Lavaux! nécessitent! des! traitements! tels! que! des! pesticides! et! des!insecticides!qui!sont!ensuite!emportés!par!les!eaux!d’infiltration!et!polluent!les!eaux!souterraines!et!les!cours!d’eau.!La!Lutrive!est!une!rivière! longue!de!6.2!kilomètres!qui!prend!sa!source!à!Savigny!et!qui!se!jette!dans!le!Lac!Léman!en!passant!par!le!village!de!Lutry.!Son!bassin!versant!a!une!superficie!moyenne!de!6.4!km2!et!son!altitude!moyenne!est!de!717.8!mètres.!Selon!sa!carte!d’identité!présentée!par! le! canton! de! Vaud! dans! la! brochure!De+ source+ sûre+ La+ qualité+ des+ cours+ d’eau+ vaudois3,! son!occupation!du!sol!se!partage!entre!24%!de!forêts,!48%!de!zones!d’agriculture,!3%!de!vignes!et!25!%!de! lieux!urbanisés,!et! son!écomorphologie4!est!estimée!quant!à!elle!à!71%!naturel!ou!semiknaturel.!Selon!cette!brochure,!la!qualité!biologique!de!la!Lutrive!serait!bonne!et!stable!depuis!2004,!bien!que!le! dernier! tronçon! en! aval! se! trouve! en! zone! urbaine! et! possède! donc! une! qualité! chimique! dite!moyenne.!Etant! Lutryenne,! je!me! suis!donc!penchée! sur! le! cas!de! ce! cours!d’eau!et! ai!décidé!d’en!faire! le! sujet! principal! de! mon! travail! de! maturité.! La! problématique! suivante! s’est! donc!naturellement!posée:!!!«!Quelles! sont! les! substances!présentes!dans! l’eau!d’une! rivière! telle!que! la! Lutrive!et! quelles! sont!leurs!influences!sur!l’environnement!du!cours!d’eau!?!»!

!Afin!de!déterminer! la!qualité!globale!du!cours!d’eau,! j’ai!adopté!deux!approches!:! l’une!a!recours!à!l’observation!de!l’environnement!du!cours!d’eau!et!l’autre,!à!la!définition!des!substances!se!trouvant!dans! l’eau! et! à! la! mise! en! évidence! d’une! éventuelle! pollution! grâce! à! des! analyses! chimiques!d’échantillons!prélevés!sur!dix!sites!le!long!de!la!rivière!la!Lutrive.!La!première!méthode!sert!à!faciliter!l’interprétation!des!résultats!obtenus!en!laboratoire.!Par!exemple,!la!forte!présence!d’algues!indique!ou!confirme!une!quantité!assez!importante!de!nitrates!dans!l’eau.!En!remontant!la!Lutrive,!j’ai!donc!sélectionné! dix! sites! différents! que! j’ai! évalués! grâce! aux! modules! de! l’Office! fédéral! de!l’environnement!OFEV!et!sur!lesquels!un!échantillon!d’eau!a!été!prélevé!pour!ensuite!être!analysé!au!laboratoire!!central!environnemental!de!l’EPFL.!En!outre,! j’ai!choisi!ce!sujet!car! il!me!permettait!d’effectuer!mon!travail!de!maturité!à! travers!deux!sciences!que!j’apprécie!particulièrement!:!la!biologie!et!la!chimie.!Ne!trouvant!pas!mon!bonheur!dans!les! sujets! proposés! en! biologie,! j’ai! choisi! le! thème! «!La! chimie! de! l’environnement!»! en! espérant!pouvoir!adopter!une!approche!biologique!du!sujet!en!plus!de!l’approche!chimique,!défi!que!j’espère!réussir!à!relever!sans!fausse!note.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1!Selon!le!site!:!http://www.trinkwasser.ch/fr/frameset_fr.htm?html/wasserwelt/waswelt_wasservorrat_02.htm~mainFrame!!2!http://www.rts.ch/info/suisse/5350008kpluskdeklakmoitiekdeskcourskdkeauksuisseskmenaceskparkdeskpolluants.html!3 http://www.vd.ch/fileadmin/user_upload/themes/environnement/eau/fichiers_pdf/qualit%C3%A9_biologique_rivi%C3%A8res_SourceS%C3%BBre_juin2013.pdf!p.28!4!Il! s’agit! des! aménagements! mis! en! place! par! l’homme! pour! structurer! les! cours! d’eau! ainsi! que!l’étude!de!leurs!conditions!environnantes.!



1.1 Structure!!Ce! travail! de!maturité! est! structuré! de! la!manière! suivante!:! la! partie! théorique! explique! quelques!notions!de! spectrométrie!afin!de!comprendre! la!manière!dont!ont!été!effectuées! les!analyses.!Une!description! du! spectrophotomètre! utilisé! est! aussi! donnée! dans! cette!même! section.! Ensuite,! une!section!introduit!les!paramètres!permettant!une!appréciation!quantifiable!de!la!qualité!de!l’eau.!Suite!à!ces!deux!chapitres!d’introduction,!les!résultats!des!observations!et!des!analyses!sont!décrits!dans!la!section! résultats.! Le! déroulement! des! tests! effectués! en! laboratoire! est! décrit! dans! cette! même!section.!Les!interprétations!des!résultats!de!ce!travail!sont!présentées!sous!forme!de!diagrammes!et!de!l’analyse!individuelle!de!chaque!site.!Finalement!viennent!les!sources!d’erreurs!et!la!conclusion!qui!résume!la!problématique!de!ce!travail.!

2 Partie!théorique!

2.1 Théorie!:!spectrophotométrie!et!loi!de!BeerkLambert!!C’est! au! laboratoire! central! environnemental! de! l’EPFL5!que! les! analyses! ont! pu! être! réalisées! avec!l’aide!de!l’apprenti! laborantin!Franck!Genilloud,!recommandé!par! le!responsable!du!groupe!CEL!GRkCEL!Felippe!de!Alencastro.!Afin!d’analyser!les!échantillons!d’eau!prélevés!dans!la!Lutrive,!nous!avons!eu!recours!à!la!spectrométrie.!De! manière! générale,! la! spectrométrie! consiste! à! mesurer! l’intensité! des! ondes! lumineuses! qui!traversent!un!échantillon! à! analyser,! ceci! en! fonction!de! la! longueur!d’onde.!Un!prisme!permet!de!décomposer! un! rayon! lumineux! en! ses! différentes! ondes! qui! le! composent.! Ces! différentes! ondes,!ayant! chacune! une! longueur! d’onde! différente,! composent! le! spectre! du! rayon! lumineux.! Par!exemple,! la! décomposition! de! la! lumière! blanche! visible! amène! à! un! spectre! continu! composé! de!longueurs! d’onde! allant! de! 390! nanomètres! (violet)! à! 780! nanomètres! (rouge)6!où! chaque! couleur!correspond!à!une!longueur!d’onde!différente.!!!!!

!Figure!2:!spectre!obtenu!par!la!décomposition!de!la!lumière!blanche!par!un!prisme!

L’appareil! utilisé! en! laboratoire! est! un! spectrophotomètre! grâce! auquel! nous! pouvons! mesurer!l’absorbance!d’une!substance.!Dans! les!échantillons!d’eau,!se!trouvent!plusieurs!substances!comme!les!nitrates,!les!sulfates!ou!les!chlorures!dont!nous!cherchons!à!mesurer!la!quantité.!Par!exemple,!une!solution!comportant!des!nitrates!absorbe!une!longueur!d’onde!bien!spécifique.!Selon!la!loi!de!BeerkLambert7,!mise!au!point!au!point!en!1852,!l’intensité!du!rayonnement!absorbé!est!proportionnelle!à!la! quantité! de! nitrates! présente! dans! la! solution.! C’est! grâce! à! cette! relation! empirique! entre!l’absorption! de! la! lumière! et! la! quantité! de! substance! dans! l’eau! que! nous! pouvons! déterminer! la!quantité!de!différentes!substances!dans!un!échantillon!en!milligrammes!par!litre.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!5Site!du!laboratoire!central!environnemental!de!l’EPFL!:!http://grkcel.epfl.ch!6!Article!«!Spectre!visible!»!sur!Wikipedia!:!http://fr.wikipedia.org/wiki/Visible!7!Article!«!Loi!de!BeerkLambert!»!sur!Wikipedia!:!http://fr.wikipedia.org/wiki/Beer_lambert!



Durant! l’expérience! en! laboratoire,! l’échantillon! est! placé! dans! le! spectrophotomètre.!Une! lumière!monochromatique,! c’estkàkdire! qui! n’a! qu’une! seule! longueur! d’onde! !!!bien! spécifique,! traverse!horizontalement! la! cuvette.! L’intensité! de! la! lumière! émise! et! celle! de! la! lumière! ayant! traversé! la!cuvette! sont!mesurées.! Leur! relation!permet!d’exprimer! l’intensité!du! rayonnement!absorbé!et!par!conséquent!la!quantité!proportionnelle!de!nitrates!présents!dans!l’échantillon.!!!Dans! ce! travail,! nous! allons! principalement! nous! intéresser! au! phénomène! d’absorption,! plus!précisément! à! la! capacité! d’absorption! d’une! solution! en! nous! concentrant! sur! les! différentes!longueurs!d’onde!qui! composent!un! rayon! lumineux.! En!effet,! lorsqu’un! rayon! lumineux!ayant!une!certaine!longueur!d’onde!passe!à!travers!une!solution,!une!partie!de!ces!rayons!est!absorbée.!Grâce!à!un!spectre!d’absorption!de!la!substance,!on!observe!quelle!longueur!d’onde!est!le!plus!absorbée!par!cette!substance.!Cette!longueur!d’onde!correspond!au!maximum!d’absorption!que!l’on!peut!lire!sur!la!courbe!tirée!du!spectre.!!Exemple!:!sur!cette!figure,!on!observe!bien!les!maxima!pour!la!chlorophylle!a!et!b.!Cela!signifie!que!la!chlorophylle! a,! par! exemple,! absorbe! très! bien! la! longueur! d’onde! de! 453! nm! qui! correspond! à! la!couleur!bleue!du!spectre!lumineux.!

!Figure!3:!graphique!représentant!les!longueurs!d'ondes!du!spectre!lumineux!absorbées!par!la!chlorophylle!a!et!

b!

!On!choisit!donc!la!longueur!d’onde!la!mieux!absorbée!par!la!substance!étudiée!dans!la!solution.!Ainsi,!après!avoir!fait!traverser!la!solution!par!un!rayon!de!cette!même!longueur!d’onde,!il!suffit!de!mesurer!la! différence! d’intensité! du! rayonnement.! L’absorbance! de! la! substance! étudiée! est! donc! établie.!Selon! la! loi! de! BeerkLambert,! l’absorbance! est! proportionnelle! à! la! concentration! de! la! substance!dissoute!;!cela!permet!de!mesurer!la!quantité!de!cette!substance!dans!l’échantillon.!

!! = −log!"!!!= !! ∙ ! ∙ !!

!!:!Absorbance!!!:!Longueur!d’onde!spécifique!!!:!Intensité!de!la!lumière!sortante!!!!:!Intensité!de!la!lumière!incidente!

!!!:!Coefficient!d’absorption!molaire!!

!"#∙!" !

!!:!Concentration!molaire!de!la!solution!!"#! !

!!:!Longueur!du!trajet!optique!dans!la!solution!traversée,!largeur!de!l’éprouvette! !" !!Dans!cette!formule,!nous!connaissons!:!!

• !!:!L’absorbance!à!une!certaine!longueur!d’onde!!!que!nous!choisissons!en!fonction!de!la!substance!que!nous!recherchons!dans!l’échantillon.!

• !!!!:!La!transmittance!qui!indique!si!le!rayon!traversant!la!cuvette!est!peu!ou!très!absorbé.!



• !!!:!L’absorptivité!molaire!ou!coefficient!d’absorption!dépend!de!la!longueur!d’onde!!,!!de!la!température!et!de!la!substance!recherchée.!!

• !!:!La!longueur!du!trajet!effectué!par!le!rayonnement.!!

Grâce!à!tous!ces!éléments!de!l’équation,!nous!pouvons!isoler!!!qui!est!la!concentration!molaire!de!la!solution!pour!une!certaine!longueur!d’onde!!!:!!

!!"#!" !!!!!∙!

=!!!!

Le!résultat!étant!en!moles!par! litres,! il! suffit!de! faire!une!règle!de!trois!pour!calculer! la!quantité!de!moles! de! substance! que! l’on! recherche! et! ensuite! de! diviser! cette! quantité! par! la! masse! molaire!expérimentale!de!la!substance.!Ainsi,!nous!obtenons!par!calculs!la!masse!de!la!substance!recherchée!présente!dans!l’échantillon.!Si! l’on!effectuait! les!mesures!à! la!main,! il! aurait! fallu! faire!plusieurs!mesures!de! l’absorbance!de! la!substance! recherchée! pour! différentes! concentrations,! en! tirer! une! droite! sur! un! graphique! et,! à!partir!de!cette!droite,!retrouver!la!concentration!de!cette!substance!dans!la!solution.!Cependant,! tous! ces! calculs! sont! effectués! en! laboratoire! par! le! spectrophotomètre! dans! lequel! il!suffit!d’entrer!les!éléments!de!l’équation!connus!et!de!placer!la!cuvette!à!gauche!de!l’écran.!!

!Figure!4:!spectrophotomètre!du!laboratoire!de!l'EPFL!

!

2.2 Théorie!:!Appréciation!de!la!qualité!de!l’eau!!Il!est!évident!que!l’analyse!des!échantillons!d’eau!prélevés!dans!la!Lutrive!ne!met!pas!en!évidence!une!pollution!dite!dangereuse!car!il!faut!reconnaître!que!l’entretien!de!l’environnement!est!relativement!bien!respecté!dans!notre!pays.!Néanmoins,!il!est!quand!même!intéressant!d’interpréter!les!mesures!réalisées! et! de! les! comparer! avec! l’analyse!des!paramètres! apparents! observés! lors! de! la! prise!des!échantillons! dans! le! cours! d’eau,! c’estkàkdire! la! description! de! l’état! du! cours! d’eau! et! de! son!environnement!proche,!!afin!de!déterminer!s’il!y!a!des!preuves!de!pollution!ou!non.!Sous!les!conseils!du!Dr.!Felippe!de!Alencastro,!j’ai!utilisé!les!modules!suivants!:!



Méthode+d'analyse+et+d'appréciation+des+cours+d'eau+Aspect+général8!

Méthodes+d'analyse+et+d'appréciation+des+cours+d'eau+en+Suisse+EcomorphologieCniveau+R+(région)!Méthodes+d'analyse+et+d'appréciation+des+cours+d'eau+Analyses+physicoCchimiques,+nutriments!De+source+sûre+La+qualité+des+cours+d’eau+vaudois+

s!Disponibles! sur! le! site! de! la! Confédération! suisse,! sous! la! section! de! l’Office! fédéral! de!l’environnement!OFEV9.!Les!paramètres!à!analyser!y!sont!présentés!ainsi!que!la!manière!de!pratiquer!ces!analyses!mis!à!part!celles!qui!se!font!en!laboratoire.!Je!vais!tout!d’abord!définir!avec!mes!propres!mots!ces!différents!paramètres!afin!que!les!résultats!soient!compréhensibles.!!Paramètres!apparents!:!

• Boues!• Turbidité!• Coloration!de!l’eau!• Mousse!• Odeur!• Sulfure!de!fer!• Colmatage!• Déchets!solides!• Organismes!hétérotrophes!• Végétation!

!Paramètres!écomorphologiques!:!

• Largeur!du!lit!• Variabilité!de!la!largeur!du!lit!mouillé!• Aménagement!du!fond!du!lit!• Renforcement!du!pied!de!la!berge!• Largeur!et!nature!des!rives!• Seuils!

2.3 Définition!des!paramètres!et!influence!sur!la!qualité!de!l’eau!!La!variabilité!de!chaque!paramètre!a!des!causes,!pouvant!être!d’origine!artificielle!ou!naturelle,!et!des!conséquences!pouvant!être!néfastes!ou!bénéfiques!pour!l’environnement!de!la!rivière.!Mon!travail!a!été! d’analyser! ces! paramètres,! d’en! déterminer! les! causes! et! les! conséquences! afin! d’obtenir! une!appréciation!spécifique!pour!chaque!site!observé!de!la!Lutrive.!!

Paramètres!apparents10:!!

2.3.1 Boues!Les! boues! peuvent! être! formées! par! les! matières! en! suspension! présentes! dans! les! eaux! usées!rejetées!par!les!stations!d’épuration!qui!s’agglomèrent!et!envasent!alors!le!lit!du!cours!d’eau.!D’autre!part,! le! développement! excessif! d’organismes! hétérotrophes11!dans! un! milieu! riche! en! substances!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8 !http://www.vd.ch/fileadmin/user_upload/themes/environnement/eau/fichiers_pdf/qualit%C3%A9_biologique_rivi%C3%A8res_SourceS%C3%BBre_juin2013.pdf!9!Lien!du!site!web!:!http://www.bafu.admin.ch/org/index.html?lang=fr!10!Binderheim,!Evi.!Méthode+d'analyse+et+d'appréciation+des+cours+d'eau+Aspect+général.!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement!OFEV,!2007.!

!11 !Etres! vivants! se! nourrissant! des! matières! organiques! composant! ou! ayant! composé! d’autres!organismes.!



organiques! dissoutes! (d’origine! naturelle!:! agrégat! de! feuilles! mortes! décomposées! ou! d’origine!artificielle!:! eaux! usées,! lessivage! de! purin,! drainages),! peut! mener! à! la! formation! de! boues!indésirables!retenues!alors!par!les!algues!en!prolifération.!!Ces! phénomènes! d’envasement! du! fond! du! lit! du! cours! d’eau! influence! de! manière! négative! la!quantité!d’oxygène!dissous!et!menacent!donc!l’habitat!des!êtres!vivants!du!cours!d’eau.!!

2.3.2 Turbidité!La! turbidité! de! l’eau! se! traduit! par! la! présence! de! matières! en! suspension! qui! affectent! la!transparence! de! l’eau.! Afin! d’analyser! ce! paramètre,! l’eau! est! prélevée! dans! un! flacon! de! verre!incolore,!agitée!et!ensuite!observée!à!l’œil!nu.!Une!concentration!de!matières!en!suspension!plus!ou!moins!forte!est!observée,!ce!qui!détermine!si!les!conditions!d’éclairage!du!fond!du!lit!sont!suffisantes!ou! non.! En! effet,! si! la! lumière! ne! diffuse! pas! correctement! à! travers! l’eau,! la! biocénose12!peut! en!souffrir!et!des!envasements!peuvent!être!provoqués!ainsi!que!la!destruction!du!biotope13.!La!turbidité!peut!être!d’origine!naturelle!(torrent!glaciaire,!émissaire!d’un!lac)!ou!artificielle!(déversement!d’eaux!usées).!!

2.3.3 Coloration!de!l’eau!La!coloration!de! l’eau,!due!aux!particules!en!suspension!et!aux!substances!organiques!et!minérales!dissoutes,! s’observe! à! l’œil! nu! à! travers! un! flacon! en! verre! dans! lequel! l’eau! a! préalablement! été!prélevée.!La!coloration!peut!être!d’origine!naturelle!:!par!exemple,!la!présence!de!plancton!explique!une!coloration!jaunekvert!tandis!que!des!cristaux!de!calcite!peuvent!donner!une!coloration!bleuâtre.!Cependant,! la! coloration! de! l’eau! peut! aussi! être! d’origine! artificielle! et! provenir! de! déversements!d’eaux! usées! ou! de! colorants! pouvant! être! toxiques! pour! l’écosystème.! Cette! modification! de! la!coloration!de!l’eau!peut!nuire!au!bon!éclairage!du!fond!de!la!rivière!et!donc,!au!bon!développement!de!certains!organismes.!

2.3.4 Mousse!Nous!ne!parlons!pas! ici! de! la!plante!mais!de! la!mousse!qui! se! forme!dans! les! zones!d’eau! calme!à!partir!de!détergents!contenus!dans! les! lessives!ou!de!composants!présents!dans! le!purin! lessivé!par!les!pluies.!Ce!paramètre!s’évalue!à!l’œil!nu,!en!recherchant!les!zones!d’eau!calme!et!en!observant!la!présence! de!mousse! ou! non.! Parfois,! la!mousse! est! emmenée! par! le! courant! et! le! lieu! où! elle! est!observée!ne!correspond!pas!à! la! situation!du! lieu!où! la!mousse! s’est! créée,!en!amont.!En!outre,! la!mousse!peut!être!d’origine!naturelle,! ce!phénomène!étant!dû!aux!substances!organiques!secrétées!par! la! renoncule!aquatique! flottante!Ranunculus+ fluitans+ou!alors,! à! la!décomposition!de! feuilles!et!d’algues!mortes.!

2.3.5 Odeur!L’eau! étant! généralement! inodore,! nous! percevons! donc! facilement! la! présence! d’odeurs!nauséabondes! lorsque! nous! sentons! l’eau! prélevée! dans! un! flacon! en! verre.! Les! odeurs! d’origines!artificielles!peuvent!être!dues!aux!déversements!d’eaux!usées!ou!de!purin!lessivé.!La!dégradation!de!matières!organiques!telles!que!les!feuilles!mortes!est!aussi!une!source!d’odeurs!indésirables!mais!elle!est!naturelle.!

2.3.6 Sulfure!de!fer!L’oxygène! dissous! dans! l’eau! est! consommé! par! le! phénomène! de! décomposition! de! matières!organiques! (eaux! usées,! feuilles! mortes).! Cette! baisse! d’oxygène! donne! lieu! à! des! conditions!anaérobiques! au! fond! de! l’eau! et! favorise! la! réduction! des! sulfates,! ce! qui! produit! du! sulfure!d’hydrogène!H2S.!Le!sulfure!de!fer!FeS!est!le!produit!de!la!réaction!de!ce!sulfure!d’hydrogène!avec!des!minéraux!riches!en!fer.!Le!sulfure!de!fer!est!insoluble!et!de!couleur!noire.!Il!se!dépose!sur!le!fond!des!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12!Ensemble!des!êtres!vivants!coexistant!dans!un!même!milieu!et! leurs! interactions!avec!cet!espace!défini.!13!Milieu! défini! par! des! caractéristiques! physiques! et! chimiques,! abritant! une! population! d’êtres!vivants!propre,!la!biocénose!;!le!tout!forme!un!écosystème.!



cours!d’eau!et!une!odeur!d’œuf!pourri!se!dégage!lorsque!nous!grattons! les!tâches!de!sulfure!de!fer!présentes!sur!les!pierres!du!lit!de!la!rivière.!Pour!analyser!ce!paramètre,!il!faut!examiner!la!surface!inférieure!de!dix!pierres,!leur!face!supérieure!pouvant! être! recouverte! de! tâches! noires! similaires! à! celles! de! sulfure! de! fer! mais! provenant! du!développement!de!bactéries!comme!les!cyanophycées14.!

2.3.7 Colmatage!Le! colmatage! est! l’agglomération! de! particules,! de!matières! en! suspension! qui! obstruent! alors! les!interstices! du! fond!du! lit! du! cours! d’eau,! affectant! ainsi! son! imperméabilité.! Les! échanges! avec! les!eaux!souterraines!sont!alors!réduits,!la!capacité!d’autoépuration!et!de!rétention!du!fond!diminue!et!le!taux! d’oxygène! baisse! menaçant! ainsi! la! survie! de! certains! biotopes.! D’une! façon! naturelle,! le!colmatage!peut!apparaître!dans!les!cours!d’eau!où!se!forme!du!tuf15.!!Afin!d’observer!si!le!colmatage!est!important!ou!non,!il!faut!essayer!de!détacher!des!pierres!du!fond!du!lit!et!estimer!si!cette!tâche!se!fait!difficilement!ou!non.!

2.3.8 Déchets!solides!Les! déchets! solides! sont! des! indices! clairs! de!pollution.! Le! papier!WC!ou! les! serviettes! hygiéniques!proviennent! de! l’évacuation! des! eaux! des! zones! d’habitations! par! les! déversoirs! d’orage.! Les!emballages,! les! bouteilles,! les! sacs! à! ordures! sont! eux! parfois! négligemment! jetés! dans! les! cours!d’eau.! Ce! paramètre! souligne! l’importance! d’améliorer! le! système! d’évacuation! des! crues! ou!d’installer!des!bassins!de!rétention!pour!les!réservoirs!d’orage.!L’évaluation!se!fait!à!l’œil!nu!depuis!la!rive.!

2.3.9 Organismes!hétérotrophes!Il!s’agit!des!champignons,!des!bactéries!et!des!protozoaires16!dont!la!présence!nous!indique!une!forte!pollution!organique!provenant!des!eaux!usées!ou!de!purin! lessivé.!En!cas!de! forte!prolifération,! les!protozoaires! peuvent! former! de! longs! voiles! blanchâtres! à! la! surface! de! l’eau! tandis! que! les!champignons! et! les! bactéries! forment! une! pellicule! grise,! lisse! ou! cotonneuse! sur! la! surface! des!pierres.! La!dégradation!d’une!grande!quantité!de! feuilles!mortes!peut! être! la! cause!naturelle!de! la!présence!de!ces!organismes!hétérotrophes.!Afin!d’observer! ces!organismes,! il! faut!prélever!une!dizaine!de!pierres!de! taille!moyenne!et! scruter!leurs!surfaces!inférieures!et!supérieures.!

2.3.10 Végétation!Nous!considérons!dans!ce!paramètre,!les!algues!filamenteuses,!les!mousses,!les!macrophytes17!et!les!plantes!aquatiques!supérieures.!Leur!prolifération!s’explique!par!un!faible!charriage!du!fond!du!cours!d’eau,! l’absence!d’arbres!et!donc!une!exposition!constante!à! la! lumière!du!soleil!et!par! la!mauvaise!qualité!de!l’eau.!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!14!Bactéries,! plus! connues! sous! le! nom! d’algues! bleues,! pratiquant! la! photosynthèse! comme! les!plantes!et!produisant!du!dioxygène.!15!Dépôt!de!calcaire!sur!de!la!végétation!aquatique!sur!lequel!repousse!des!végétaux!;!ce!procédé!se!reproduit!de!manière!cyclique.!16!Eucaryotes!unicellulaires!hétérotrophes.!17!Plantes!aquatiques!visibles!à!l’œil!nu.!



Paramètres!écomorphologiques18!

2.3.11 Largeur!du!lit!Le!lit!d’un!cours!d’eau!comporte!non!seulement!la!zone!immergée!mais!aussi! la!zone!dépourvue!de!végétation! terrestre! ou! aquatique,! qui! est! elle! émergée! lors! des! crues.! Ce! paramètre! permet!d’estimer!la!taille!du!cours!d’eau!et!son!besoin!d’espace.!La!largeur!du!lit!est!évaluée!en!estimant!la!distance!entre!les!pieds!des!deux!berges.!

2.3.12 Variabilité!de!la!largeur!du!lit!mouillé!Ce!paramètre!nous! renseigne! sur! la! structure!du!cours!d’eau.!En!effet,!une!grande!variabilité!de! la!largeur!du!lit!est!liée!à!la!profondeur!de!l’eau,!à!la!différence!de!courant!et!aux!granulométries19!du!lit.! La! conséquence! est! une! grande! diversité! observée! chez! les! organismes! aquatiques! comme! les!poissons.!Par!exemple,!le!nombre!d’espèces!est!plus!élevé!lorsque!la!variabilité!de!la!largeur!du!cours!d’eau!est!grande.!!

2.3.13 Aménagement!du!fond!du!lit!Les!aménagements!artificiels!du!fond!du!lit!avec!du!béton!ou!de!l’asphalte!servent!à!le!stabiliser!mais!ils!empêchent! les!échanges!entre! le!cours!d’eau!et! la!nappe!phréatique.!Les!briques,! les!poutres!en!bois!utilisées!pour!la!stabilisation!complète,!empêchent!les!sédiments!de!se!déplacer,!ce!qui!entraîne!inévitablement!des!colmatages.!Des!biotopes!sont!ainsi!détruits!par!ses!interventions!artificielles.!Pour!l’analyse!de!ce!paramètre,!les!matériaux!utilisés!doivent!être!identifiés!ainsi!que!le!pourcentage!d’aménagement!du!fond!du!lit.!!

2.3.14 Renforcement!du!pied!de!la!berge!Faits! de! béton! ou! autres! matériaux! de! maçonnerie,! ces! renforcements! empêchent! l’érosion! et!structurent!le!tracé!du!cours!d’eau.!Cependant,!ces!pieds!de!berges!artificiels!sont!néfastes!pour!les!insectes! aquatiques! (libellules,! moustiques,! coléoptères).! Ils! les! empêchent! de! passer! leur! dernier!stade!de!développement!sur!la!terre!(par!exemple,!la!larve!de!la!libellule!émeraude!sort!de!l’eau,!où!elle!s’y!est!développée,!et!grimpe!sur!une!plante!afin!de!se!métamorphoser!en! libellule20.!Sa!survie!est! fortement! réduite! si! elle! n’a! pas! accès! à! un! support! à! l’abri! des! prédateurs).! Par! ailleurs,! de!nombreux! insectes! vivent! sur! les! berges! naturelles! et! se! nourrissent! des! plantes! aquatiques! qui! y!poussent.! Sans! cette! végétation,! les! insectes! sont! plus! visibles! sur! le! béton! et! sont! les! proies! des!oiseaux! ou! d’autres! animaux.! Ces! renforcements! sont! en! outre! néfastes! aux! animaux! venant! se!nourrir!dans!le!cours!d’eau!;!ils!ne!sont!pas!protégés!par!la!végétation!de!la!berge,!sont!à!découvert!et!sont!donc!vulnérables.!Aussi,! les!poissons!ne!peuvent! trouver! refuge!dans! la! zone!proche!des! rives!pour!la!ponte.!Les!échanges!avec!la!nappe!phréatique!sont!perturbés.!Pour!l’analyse!de!ce!paramètre,!les!matériaux!utilisés!doivent!être!identifiés!ainsi!que!le!pourcentage!de!la!berge!qui!a!été!renforcé.!

2.3.15 Largeur!et!nature!des!rives!Les!rives!s’étendent!du!pied!de!la!berge!de!la!rivière!jusqu’aux!terres!utilisées!par!l’homme!comme!les!agglomérations,!les!routes!ou!les!zones!d’agricultures.!Les!rives!sont!considérées!sur!une!distance!de!15! mètres,! aukdelà! il! s’agit! d’un! biotope! indépendant! du! cours! d’eau.! Les! rives! doivent! être!suffisamment!grandes!pour!que!le!cours!d’eau!ait!assez!d’espace!lors!de!crues.!La!nature!des!rives!est!importante!;!la!terre!ne!doit!pas!être!polluée!car!il!se!produit!un!échange!de!substances!entre!l’eau!et!la! terre! lors! des! crues.! Il! faut! aussi! prendre! en! compte! la! végétation! environnante! qui! apporte! de!l’ombre!au!cours!d’eau,!ce!qui!fait!chuter!sa!température,!ainsi!que!la!croissance!des!végétaux.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!18!Michael!Hütte,!Pius!Niederhauser.!Méthodes+d'analyse+et+d'appréciation+des+cours+d'eau+en+Suisse+

EcomorphologieCniveau+R+(région).!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement,!des!forêts!et!du!paysage!OFEFP,!1998.!19!Etudes!de!la!taille!des!éléments!composant!le!fond!du!lit!du!cours!d’eau.!20!http://fr.wikipedia.org/wiki/Libellule_%C3%A9meraude#D.C3.A9veloppement_larvaire!!



Pour!ce!paramètre,!il!faut!estimer!la!grandeur!des!rives!ainsi!que!leur!nature!par!observations.!

2.3.16 Seuils!Les! seuils! sont! des! sites! où! l’eau! tombe! verticalement.! Il! faut! distinguer! les! seuils! naturels! des!des!seuils!artificiels!qui!sont!faits!de!bois,!de!béton!ou!de!pierre.!Ces!seuils!sont!considérés!comme!des!perturbations!de!la!libre!circulation!dans!le!cours!d’eau.!!

3 Analyses!physicokchimiques!de!l’eau!!Paramètres!évalués!au!moment!des!prélèvements!:!

• Taux!d’oxygène!• Température!

!Paramètres!évalués!en!laboratoire!:!

• Nitrates!• Nitrites!• Sulfates!• Phosphates!• Chlorures!• Ammonium!• Conductivité!• pH!

3.1 Définition! des! paramètres! physicokchimiques! et! signification! de! leur!présence!sur!la!qualité!de!l’eau!

!Les! paramètres! physicokchimiques! ont! été!mesurés! au! laboratoire.! Leur! présence! et! leur! quantité!sont!des!indices!sur!la!pollution!de!l’eau!de!la!Lutrive.!Les!paramètres!choisis!sont!ceux!qui!ont!été!les!plus! simples! à! analyser! et! les! moins! coûteux! pour! le! laboratoire! de! l’EPFL! qui! m’a! accueillie.! Les!analyses!des!métaux!lourds!ou!des!pesticides!entre!autre!n’ont!pas!pu!être!effectuées!à!cause!du!coût!et!de!la!complexité!de!la!méthode.!!

3.2 Paramètres!évalués!au!moment!des!prélèvements!:!

!Figure!5!:!sonde!mesurant!l'oxygène!et!la!température!de!l'eau!



Grâce!à!une! sonde!généreusement!prêtée!par! le! laboratoire! central!environnemental!de! l’EPFL,! les!deux!paramètres!suivants!ont!été!mesurés!directement!après!le!prélèvement!de!chaque!échantillon!afin! d’obtenir! les!mesures! les! plus! précises! possibles.! En! effet,! si! le! temps! d’attente! est! trop! long!entre!le!prélèvement!et!la!mesure!du!taux!d’oxygène,!les!échanges!entre!l’eau!de!l’échantillon!et!l’air!ambiant! faussent! la! mesure.! Dans! le! cas! de! la! température,! la! mesure! sera! faussée! par! le!réchauffement!de!l’échantillon!par!l’air!ambiant.!J’estime!le!temps!d’attente,!en!moyenne,!à!environ!20!secondes,!temps!qu’il!m’a!fallu!pour!faire!le!trajet!de!la!rivière!à!la!voiture!où!était!entreposée!la!sonde.!

3.2.1 Taux!d’oxygène!Le! taux! d’oxygène! correspond! aux! milligrammes! d’oxygène! dissous! par! litre! d’eau.! La! vitesse! de!diffusion!entre!l’eau!et!l’oxygène!présent!dans!l’air!dépend!de!la!surface!de!contact!;!la!diffusion!est!plus! rapide! dans! les! eaux! agitées,! brassées,! qu’en! eaux! calmes.! Cette! teneur! en! oxygène! dissous!dépend!de!la!pression!atmosphérique,!de!la!minéralisation!et!de!la!température!de!l’eau.!L’élément!O2!est!indispensable!au!bon!fonctionnement!du!biotope!car!il!est!utilisé!pour!la!respiration!cellulaire,!la!photosynthèse!ainsi!que!l’oxydation,!réactions!qui!permettent!au!cours!d’eau!de!s’autoképurer.!!!!

3.2.2 Température!La! température,!mesurée!en!degré!Celsius,! a! une! forte! influence! sur! les! réactions! chimiques! ayant!lieu! dans! une! rivière! et! sur! les! processus! biologiques.! Des! limites! ont! été! rédigées! concernant! ce!paramètre!par!l’OEaux21!;!les!écarts!artificiels!de!températures!supérieurs!à!3°C!doivent!être!évités!car!ils!nuisent!aux!organismes!aquatiques!tels! les!truites!dans! les!cours!d’eau!ainsi!qu’une!température!de!25°C!ne!doit!pas!être!dépassée.!Cependant,!une!étude!de! la!Surveillance+nationale+continue+des+cours+d’eau+suisses!(NADUF)!a!révélé!que!la!température!globale!des!cours!d’eau!du!Plateau!suisse!a!augmenté! de! 1! à! 2.5°C! ces! 40! dernières! années.! Les! poissons,! leur! progéniture,! ainsi! que! d’autres!organismes!sont!très!sensibles!à! la!température,!c’est!pourquoi!ce!paramètre!est! important!pour! la!faune.!En!revanche,!pour!la!santé!de!l’homme,!la!température!de!l’eau!importe!peu.!Cependant!une!température!supérieure!à!25°C!permet!aux!microkorganismes!de!proliférer!dans! les!canalisations!et!les!odeurs!sont!intensifiées.!!

3.3 Paramètres!évalués!en!laboratoire22!:!!

3.3.1 Nitrates!L’atmosphère!est!composée!à!79%!d’azote!N!dont! le!cycle!provoque!sa!modification!sous!forme!de!nitrates,! nitrites! et! ammoniaque! entre! autres.! L’azote! est! un! composé! essentiel! à! de! nombreux!processus!biologiques!des!végétaux!et!des!organismes!aquatiques.!C’est!sous!forme!de!nitrates,!sels!contenant! le! ion! nitrate! NO3

k,! que! l’azote! est! le! plus! soluble! dans! l’eau.! Les! nitrates! proviennent!essentiellement!des! lessivages!des!sols!par! l’eau!de!pluie!ou! l’eau!d’arrosage!des!champs!agricoles.!Une!teneur!supérieure!à!1.5!mg/l!d’azote!N!indique!qu’il!y!a!eu!des!inondations,!un!lessivage!des!sols!ou! un! déversement! d’eaux! usées.! Ce! paramètre! est! donc! un! indicateur! de! pollution! de! l’eau.! La!concentration!des!nitrates!dans! les!cours!d’eau!suisses!peut!varier!de!1!à!15!mg/l!selon!la!saison!et!l’origine!des!eaux.!En!général,! la! concentration!à! la! source!est!de!0.05!à!0.2!mg/l!et!elle!augmente!tout!au!long!du!cours!d’eau.!Ces!dernières!années,!il!a!été!observé!une!augmentation!de!la!teneur!en!nitrates!dans!l’eau!due!à!la!pollution!atmosphérique!et!à!l’augmentation!des!activités!agricoles.!!Les!engrais,! les! fientes,! les! fumiers,! les! boues! des! stations! d’épuration! et! les! rejets! d’eaux! usées! des!agglomérations!sont!à! l’origine!de! l’enrichissement!des!eaux!en!nitrates.!La!prolifération!des!algues!en! est! la! conséquence! car! ce! sont! pour! elles! d’importants! nutriments!;! plus! la! concentration! des!nitrates!est!élevée,!plus! les!algues! se!développent.!Une! teneur!basse!en!nitrates!n’est!en! revanche!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!21 !Ordonnance! sur! la! protection! des! eaux! rédigée! par! le! Conseil! fédéral.!(http://www.admin.ch/opc/fr/classifiedkcompilation/19983281/index.html)!22!Liechti,! Paul.!Méthodes+ d'analyse+ et+ d'appréciation+ des+ cours+ d'eau+ Analyses+ physicoCchimiques,+

nutriments.!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement!OFEV,!2010. (Rodier Jean)!



pas!néfaste!pour!la!biocénose.!Par!contre,!la!réduction!des!nitrates!donne!lieu!à!des!nitrites!ou!à!de!l’ammonium!qui!sont!des!substances!toxiques!pour!les!organismes!d’un!cours!d’eau.!!Il!existe!peu!de!risque!chez!l’humain!lorsqu’il!consomme!une!eau!contenant!des!nitrates.!En!effet,!un!homme!de!70!kg!peut!boire!une!eau!ayant!une! concentration!de!50!à!100!mg/l!d’azote!N! sans!en!souffrir!mais!cette!consommation!est!interdite!aux!femmes!enceintes!et!aux!nourrissons!de!moins!de!six!mois!car!l’acidité!de!leurs!sucs!gastriques!n’est!pas!assez!suffisante!pour!empêcher!la!prolifération!de!certaines!bactéries!pouvant!réduire!les!nitrates!en!nitrites.!Ces!nitrites!transforment!l’hémoglobine!en! une! de! ses! protéines! dérivées,! la!méthémoglobine,! par! l’oxydation! du! ion! ferreux! Fe2+! en! l’ion!ferrique!Fe3+!qui!est! incapable!de!transporter!du!dioxygène.!L’anoxie23!(observée!sur! les!nourrissons!aux!EtatskUnis!et!en!Europe)!est!la!conséquence!d’une!intoxication!aux!méthémoglobines,!due!à!l’eau!riche! en! nitrates! utilisée! pour! les! biberons! de! lait! en! poudre.! Par! conséquent,! la! limite! de!concentration!en!nitrates!dans! l’eau!potable!recommandée!par! l’OMS!est!de!50!mg/l!out!en!tenant!compte!de!la!teneur!en!nitrites!(notons!que!la!teneur!maximale!en!azote!N!est!fixée!par!L’OEaux!pour!les! cours! d’eau! transformés! en! eau! potable,! est! de! 5.6! mg/l! d’azote! N).! D’autre! part,! une! eau!contenant!plus!de!100!mg/l!de!nitrates!est!interdite!à!la!consommation!surtout!chez!les!individus!en!manque! d’iode! car! cet! excédent! en! nitrates! pourrait! provoquer! un! goître,! c’estkàkdire! une!augmentation!de!la!glande!thyroïde!dont!les!conséquences!sont!de!la!tachycardie24,!de!la!nervosité,!des!tremblements,!des!diarrhées!ou!plus!sévèrement,!des!cancers.!Dans!les!élevages!d’animaux,!une!eau!riche!en!nitrates!provoque!un!fort!taux!de!mortalité!dû!à!une!intoxication!à!la!méthémoglobine.!Le! moyen! de! lutter! contre! l’augmentation! des! nitrates! dans! les! cours! d’eau! serait! une! meilleure!maîtrise! des! produits! utilisés! pour! la! fertilisation! et! d’autres! pratiques! agricoles.! Les! rejets! d’eaux!usées!et!de!détritus!doivent!être!davantage!contrôlés!et! le! renforcement!de! la!protection!des!eaux!doit!être!augmenté.!Techniquement,!il!est!possible!de!nos!jours!d’éliminer!ces!nitrates!efficacement!mais!ces!procédés!sont!trop!coûteux.!Les!méthodes!de!dénitrification!biologique!seraient!favorables!car! elles!élimineraient! les!nitrates! sans!qu’ils! se! retrouvent!dans! les! rejets! comme!avec! l’utilisation!des! procédés! physicokchimiques.! La! méthode! biologique! consiste! à! ce! que! les! algues! utilisant!l’oxygène! issu! des! nitrates,! soient! dopées! avec! un! substrat! carboné! comme! l’acide! acétique! ou!l’alcool! éthylique,! ce! qui! augmenterait! alors! la! consommation! en! nitrates! jusqu’à! ce! que! leur!concentration!dans!l’eau!diminue.!

3.3.2 Nitrites!Les! concentrations! en! nitrites! NO2

k! dans! les! cours! d’eau! se! stabilisent! généralement! à! de! faibles!teneurs!de!l’ordre!de!0.01!mg/l.!En!dessous!de!ce!taux,!l’eau!peut!être!considérée!comme!pure!mais!aukdelà! de! 1! mg/l,! la! pollution! est! importante! et! cela! a! des! conséquences! sur! les! poissons! pour!lesquels! les! nitrites! sont! très! toxiques.! La! présence! de! nitrites! est,! en! outre,! la! preuve! d’une!dégradation! microbiologique.! Leur! pouvoir! oxydant! les! rend! très! toxiques! à! cause! de! leur! action!méthémoglobinisante!vue!dans!le!paragraphe!précédent.!L’OMS!recommande!une!eau!potable!ayant!une!concentration!en!nitrites!d’environ!3!mg/l,!alors!que!les!directives!du!Conseil!des!communautés!européennes!prescrivent!une!valeur!de!0.5!mg/l,!teneurs!à!toujours!observer!en!tenant!compte!de!la!concentration!en!nitrates.!Les!conséquences!d’une!concentration!trop!élevée!de!nitrites!dans!le!corps!humain!seraient!une!inhibition!de!l’activité!biologique!des!vitamines!A,!E!ou!B6.!De!plus,! les!nitrites!peuvent! provoquer! des!mutations.! Apparemment! certains! cancers! des! voies! digestives! ou! du! foie!seraient!même!provoqués!par!leurs!dérivés!comme!les!nitrosamines.!La!présence!de!nitrites!est!aussi!un!inconvénient!dans!le!traitement!de!la!laine,!la!soie!et!la!fabrication!de!la!bière.!

3.3.3 Sulfates!Dans!les!eaux!naturelles,!la!concentration!en!sulfates!est!normalement!basse,!autour!des!30!à!50!mg/l!mais!elle!peut!atteindre!les!300!mg/l!dans!les!zones!contenant!du!gypse,!roche!composée!de!sulfates!dihydratés! de! calcium.! La! teneur! en! sulfates! est! donc! en! relation! avec! les! éléments! alcalins! et!alcalinoterreux!de! la!minéralisation.!Des! troubles! gastrokintestinaux!peuvent!être!observés! chez! les!consommateurs! d’une! eau! riche! en! sulfates! mais! l’habitude! efface! rapidement! les! effets.! L’OMS!recommande!une!concentration! limite!de!250!mg/l,! l’organisme!étant!capable!de!supporter!de!plus!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!23!Diminution!de!l’oxygène!dans!le!sang!affectant!alors! les!cellules!des!tissus!;!au!niveau!des!cellules!épithéliales!de!l’épiderme,!ce!manque!de!O2!donne!une!couleur!bleuekviolacé!à!la!peau.!La!perte!de!connaissance!et!le!coma!sont!provoqués!lorsque!l’anoxie!touche!le!cerveau.!24!Augmentation!anormale!du!rythme!cardiaque.!



hautes!doses!sans!présenter!d’autres!symptômes!qu’une!action!laxative.!Dans!l’agriculture,!une!eau!ayant! plus! de! 480! mg/l! de! sulfates! est! inutilisable! pour! l’irrigation! et! l’abreuvage.! Au! niveau!biologique,!une!concentration!inférieure!ou!égale!à!20!mg/l!est!jugée!normale!et!aukdessus!de!cette!valeur,! plus! la! teneur! augmente,! plus! l’indice! de! pollution! augmente! sans! pour! autant! que! la!population!de!poissons!soit!menacée.!

3.3.4 Phosphates!Les!anions!phosphates!PO4

3k!sont!naturellement!présents!dans!l’eau!du!fait!de!la!nature!des!terrains!traversés!par! le! cours!d’eau! et! de! la! décomposition!de! la!matière!organique.!Cependant,! les! rejets!industriels,!domestiques!et!le!lessivage!des!terres!agricoles!traitées!avec!des!engrais!ou!des!pesticides!sont!les!causes!d’une!teneur!élevée!des!phosphates.!Ce!paramètre!est!un!indice!de!pollution!lorsque!la! concentration! de! 0.5! mg/l! est! dépassée.! Sa! concentration! dans! les! cours! d’eau! a! baissé! ces!dernières!années!grâce!aux!progrès!de!l’épuration!des!eaux!usées!et!à!l’interdiction!de!l’utilisation!de!phosphates! dans! les! lessives! en! 1986.! Le! phosphore! est! un! nutriment! essentiel! aux! organismes!aquatiques!mais!en!trop!grande!quantité,! il! favorise! la!prolifération!des!algues!et!du!phytoplancton!qui!entraîne!une!réduction!de! la! lumière!dans! le!milieu!et!une!réduction!de! l’oxygène!menant!à!un!milieu!anaérobique!ce!qui!cause!alors!une!importante!modification!de!la!faune.!Auparavant,!la!limite!maximale!de!la!concentration!en!phosphore!dans!l’eau!était!fixée!à!5!mg/l!mais!aujourd’hui,!il!n’existe!plus!de!réglementation!pour!ce!paramètre!car!il!ne!présente!aucun!risque!pour!l’homme.!En!effet,!le!corps! humain! élimine! rapidement! l’excédent! de! phosphore! par! l’urine.! L’exposition! constante! au!phosphore! que! subit! le! corps! humain! est! due! à! la! présence! élevée! de! cette! substance! dans!l’alimentation.!Cela! induit!que! l’organisme!est!habitué!à!une!dose!supérieure!et!ne! réagit!donc!pas!aux!doses!présentes!dans!l’eau.!Cependant,!une!eau!contenant!une!forte!concentration!de!phosphore!est!désagréable!de!part! son!odeur!nauséabonde,! sa! couleur,! sa! saveur!et! sa! turbidité!douteuse.! Sa!consommation!et!son!utilisation!restent!alors!limitées.!

3.3.5 Chlorures!La!teneur!moyenne!en!chlorures!des!cours!d’eau!est!de!25!mg/l!tout!en!sachant!qu’elle!peut!atteindre!les!1000!mg/l!selon!la!nature!des!terrains!traversés.!Le!lessivage,!le!déversement!des!eaux!usées!et!le!traitement! des! routes! enneigées! avec! du! chlorure! de! sodium! sont! les! principales! sources! de! la!présence!de! chlorures!dans! l’eau.!A!partir! de!250!mg/l,! limite! imposée!par! l’OMS,! le! goût!de! l’eau!devient!prononcé!mais!c’est!le!seul!inconvénient!pour!l’homme.!Les!chlorures!sont!très!solubles!mais!ne!participent! à! aucun!processus!biologique.!Au!niveau!de! l’agriculture,! la! teneur!en! chlorure!peut!avoir!une!influence!sur!certaines!cultures.!La!forte!teneur!en!chlorures!de!l’eau!provoque!des!brûlures!chez! les!plantes!à!cause!du!processus!d’osmose!qui!a! lieu!entre! les!cellules!végétales!des!racines!et!l’eau! de! l’irrigation.! L’eau! des! cellules! diffuse! à! travers! la! paroi! végétale! pour! diluer! le!milieu! plus!concentré,! dit! hypertonique,! qu’est! l’eau! contenant! les! chlorures.! Les! cellules! s’assèchent! d’où! la!brûlure!et!donc!la!mort!de!la!plante.!!

3.3.6 Ammonium!La! présence! d’ammonium! dans! l’eau! s’explique! par! une! dégradation! incomplète! de! la! matière!organique! qu’elle! soit! d’origine! végétale,! animale! ou! humaine.! En! outre,! elle! indique! l’état! de!pollution!du!cours!d’eau!causé!par!le!lessivage,!l’érosion!et!le!déversement!d’eaux!usées.!Pour!l’eau!potable,! l’OMS! recommande!une! teneur!en!azote!ammoniacal!de!1.5!mg/l!en! raison!du!goût!et!de!l’odeur! désagréable! ressentis! aukdelà! de! cette! concentration.! Chez! les! poissons,! l’exposition!constante! ou! répétée! à! l’ammoniac! peut! conduire! à! une! toxicité! cumulative! car! cette! substance!s’accumule! dans! leur! organisme! et! ce! dernier! l’élimine! lentement.! Selon! le! tableau! extrait! de! la!directive!du!Conseil!des!communautés!européennes!du!18!juillet!1978,!le!taux!de!NH4

+!devrait!varier!entre! 0.04! et! 1! mg/l! afin! d’assurer! la! bonne! survie! des! différentes! espèces! de! poissons.! L’OEaux!estime!quant!à!elle!que!la!qualité!de!l’eau!est!bonne!dans!une!fourchette!de!0.04!à!0.08!mg/l.!

3.3.7 Conductivité!Ce!paramètre!permet!de!mesurer!la!teneur!en!sels!dissous!dans!le!cours!d’eau.!Il!dépend!de!la!nature!des! roches! et! la!minéralisation! augmente! au! fur! et! à!mesure! que! l’on! s’éloigne!de! la! source,! l’eau!ayant!été!en!contact!avec!plus!de!roches.!Les!nutriments!(nitrates,!nitrites,!ammonium,!phosphates)!et!les!sels!provenant!de!l’entretien!des!routes!en!hiver!(sodium,!chlorures)!sont!des!facteurs!issus!de!



l’activité! humaine! influençant! la! conductivité.! En! laboratoire,! nous! l’avons! mesurée! à! une!température!d’environ!20°C,!à!l’aide!d’une!sonde!et!les!unités!ont!été!données!en!milligrammes!par!litres.!Afin!de!pouvoir!comparer! les!mesures!faites!avec!les!échantillons!de!la!Lutrive!aux!valeurs!de!rapport!minéralisationkconductivité!données!par!Jean!Rodier!dans!son!livre!«!L’Analyse!de!l’eau!»,!la!formule!de!conversion!des!mg/!en!S/cm!est!la!suivante:!

!"#é!"#$%"&$'(! !"! !: 688!000!×!!"#$%!&'('&é!à!20°!! !!" !

!Donc!on!obtient!la!conductivité!en!S/cm!en!faisant!une!division!:!!

!"#é!"#$%"&$'(!(!"! )688!000 != !"#$%!&'('&é!( !!")!

!Comme!les!valeurs!du!livre!sont!en!µS/cm,!il!faudra!encore!multiplier!le!résultat!par!106.!En!général,!les!mesures!dites!normales!de!la!conductivité!se!situent!autour!de!500!à!800!µS/cm.!!

3.3.8 pH!Le!pH!définit!l’acidité!de!l’eau!;!sur!une!échelle!de!14,!l’eau!est!considérée!comme!neutre!à!un!pH!de!7,!acide!enkdessous!de!ce!pH!et!basique!aukdessus.!Le!pH!n’est!toutefois!pas!un!critère!définissant!si!une!eau!est!potable!ou!non.!L’eau!distribuée!a!un!pH!de!7.2!à!7.6.!Un!pH!plus!élevé!que!9!crée!des!conditions!favorables!à!la!dissociation!de!l’ammonium!dont!le!produit!est!l’ammoniac.!Cependant,!un!pH!inférieur!à!7,!à!cause!des!eaux!usées,!peut!avoir!un!pouvoir!corrosif!sur!le!béton!et!détériorer!les!tuyaux!de!canalisation,!tandis!qu’un!pH!élevé!peut!conduire!à!un!dépôt!s’incrustant!dans!les!systèmes!de!distribution!d’eau.!L’OMS!n’a!pas!fixé!de!valeurs!pour!ce!paramètre,!mais!elle!avertit!qu’une!eau!ayant!un!pH!inférieur!à!7!a!un!fort!pouvoir!corrosif!et!qu’au!delà!de!8,!le!goût!de!l’eau!est!modifié.!Du!point!de!vue!biologique,!une!eau!ayant!un!pH!entre!5!et!9!constitue!un!bon!environnement!pour!les!poissons.!Néanmoins,!un!pH!entre!6!et!7.2!est!plus!favorable!pour!les!autres!espèces!aquatiques.!!

!Figure!6!:!sonde!de!l'EPFL!mesurant!le!pH!et!la!température!



4 Partie!pratique!

4.1 Présentation!des!sites!et!évaluations!

!Figure!7:!les!9!sites!analysés!dans!ce!chapitre!sont!indiqués!en!remontant!la!Lutrive!de!l’embouchure!(n°1)!à!la!source!(n°9).!!La!carte!de!la!Lutrive25!montre!que!l’écomorphologie!du!tronçon!allant!du!bourg!de!Lutry!au!lac!Léman,!est!artificielle!et!que!la!qualité!de!l’eau!est!moyenne!à!cause!des!produits!chimiques!et!des!pesticides.!En!amont,!l’écomorphologie!est!naturelle!à!semi_naturelle!et!la!situation!biologique!est!bonne.!

Cette!carte!du!cours!d’eau!la!Lutrive!est!tirée!du!document! intitulé!«!!De+source+sûre+C+état+2011+La+qualité+des+cours+d’eau+vaudois+»!mis!en!ligne!par!la!Direction!de!l’environnement!industriel,!urbain!et!rural!(DGEkDIREV)!dont!l’une!des!missions!est!de!s’assurer!de!la!protection!des!eaux.!Les!neuf!sites!y!sont!indiqués,!le!numéro!9!étant!à!Savigny,!à!la!source!de!la!Lutrive,!et!le!numéro!1!à!l’embouchure,!là!où! le!cours!d’eau!rejoint! le! lac!Léman.!Le!cours!d’eau!est! long!de!6.2!Km!et!est!représenté!presque!entièrement!en!bleu!sur!la!carte!cikdessus,!ce!qui!signifie!selon!la!légende!proposée!par!la!brochure,!que!l’écomorphologie!de!ce!cours!d’eau!varie!entre!naturelle!et!semiknaturelle,!c’estkàkdire!construite!avec!des!matériaux!naturels!(pierres,!bois).!Cependant,!un!tronçon!se!situant!en!aval!du!cours!d’eau,!long! de! près! de! 1! km,! allant! jusqu’à! l’embouchure! du! lac! Léman,! est! représenté! en! rouge!;! cela!indique!que!l’écomorphologie!est!artificielle!ce!qui!est!néfaste!pour!l’écosystème!du!cours!d’eau.!En!effet,!ce!tronçon!traverse!le!village!de!Lutry!en!s’écoulant!entre!deux!murs!de!pierre!et!de!béton,!sans!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!25 !Brochure! De+ source+ sûre,+ la+ qualité+ des+ cours+ d’eau+ vaudois! p.28!http://www.vd.ch/fileadmin/user_upload/themes/environnement/eau/fichiers_pdf/Qualite_biologique_rivieres_SourceS%C3%BBre_2014f%C3%A9vrier.pdf!



aucune!berge!possédant!de! la!végétation.!Cette!partie!de! la!rivière!traverse!un!milieu!urbain!ce!qui!explique!les!déchets!observés!dans!l’eau!et!les!tuyaux!de!rejets!d’eaux!usées.!L’analyse!des!résultats!chimiques! et! leur! interprétation! tenteront! de! démontrer! qu’il! existe! des! conséquences! de! cette!écomorphologie!artificielle! sur! la! Lutrive.!Nous! remarquons!déjà! sur! la! carte,!une!éprouvette! jaune!située! à! l’embouchure! de! la! Lutrive.! L’interprétation! de! la! brochure! indique! que! les! analyses!chimiques!de! l’eau!à! cet! endroit! sont!dites!«!moyennes!»! ce!qui!permet!d’envisager! à! l’avance!des!teneurs!plus!importantes!de!paramètres!chimiques!dans!l’échantillon!n°1.!!!Les!sites!ont!été!choisis!en!fonction!de!leur!situation!stratégique!(lieu!de!la!source,!de!l’embouchure,!des! localités,! des! usines),! leurs! différentes! morphologies,! leur! accessibilité! et! leur! premier! aspect!général!(présence!d’une!quantité!d’algues!inhabituelle,!de!déchets!ou!d’une!odeur!douteuse).!Selon!les!modules!de!l’OFEV,!il!faut!éviter!de!pratiquer!ces!études!lors!de!la!mauvaise!saison,!la!végétation!étant!alors!limitée.!De!même!qu’il!est!déconseillé!d’évaluer!un!cours!d’eau!après!une!crue,!le!risque!étant!d’obtenir!des!résultats!inhabituels.!J’ai!sélectionné!10!sites,!9!sur!le!cours!d’eau!de!la!Lutrive!et!le!dixième!à!l’embouchure!de!la!Paudèse.!En!effet,!n’ayant!pas!trouvé!un!dixième!site!intéressant!le!long!de!la!Lutrive,!j’ai!décidé!d’analyser!le!lieu!qui!m’a!décidée!à!faire!mon!travail!de!maturité!sur!les!analyses! d’eau.! C’est! au! cours! d’une! promenade! au! bord! du! lac! que! je! suis! arrivée! un! jour! à!l’embouchure! de! la! Paudèse! où! une! odeur! nauséabonde! s’élevait! de! l’eau.! La! grande! quantité!d’algues!présente!m’intrigua!également.!Depuis,! j’ai!appris!que!cette!pollution!de! l’eau!était!causée!par!une!STEP26!peu!éloignée.!Cela!m’a!incitée!à!travailler!sur!la!qualité!des!cours!d’eaux.!Habitante!de!Lutry,! j’ai!donc!choisi!d’étudier! la!Lutrive!et!c’est!pour!des! raisons!de!proximité!et!pratiques!que! je!n’ai!pas!étudié!la!Paudèse!dans!son!entier!mais!seulement!son!embouchure.!

Les!évaluations!des!dix!sites!ont!été!effectuées!grâce!au!formulaire!Aspect!général!disponible!dans!le!module! «!Méthode+ d'analyse+ et+ d'appréciation+ des+ cours+ d'eau+ Aspect+ général

27+»+ écrit! par! l’Office!

fédéral!de!l'environnement!OFEV!et!grâce!au!formulaire!d’étude!des!paramètres!écomorphologiques!issu! du!module! «!Méthodes+ d'analyse+ et+ d'appréciation+ des+ cours+ d'eau+ en+ Suisse+ EcomorphologieC

niveau+R+ (région)28+»! rédigé!par!Office! fédéral!de! l'environnement,!des! forêts!et!du!paysage!OFEFP.!

Ces! modules,! mis! à! disposition! par! le! canton! de! Vaud,! sont! destinés! à! toute! personne!motivée! à!participer! à! l’évaluation! des! cours! d’eau.! Normalement! une! période! d’instruction! est! requise! pour!que!les!résultats!soient!les!plus!fiables!exploitables!possibles.!Malgré!le!fait!que!je!n’ai!pas!reçu!cette!formation,!je!n’ai!pas!rencontré!de!trop!grande!difficulté!à!effectuer!ces!évaluations,!les!détails!étant!bien! expliqués! dans! les! modules.! Cependant,! je! ne! prétends! pas! que! mes! résultats! soient! d’une!quelconque! utilité! au! canton! de! Vaud! comme! le! seraient! ceux! de! personnes! disposant! d’une!expérience! et! d’une! spécialité! en! matière! d’écologie! des! eaux.! De! même,! l’étude! des! organismes!hétérotrophes! nécessitant! de! bonnes! connaissances! et! une! formation! plus! poussée,! je! n’ai! pas! pu!m’aventurer!plus!profondément!dans!ce!domaine.!Les!dix!sites!n’ont!pas!été!évalués!le!même!jour.!Il!y!a!eu!une!période!de!quelques!jours!ou!semaines!qui!s’est!écoulée!entre!l’évaluation!des!premiers!sites!et!des!derniers.!Cela!n’influence!pas!les!évaluations!car!elles!ont!toutes!été!faites!dans!la!même!saison,! en! l’occurrence! au! printemps,! du! 13! avril! au! 18! mai! 2014.! Les! conditions! étaient! donc!similaires,! sans! que! d’importants! rejets! d’eaux! usées! ou! de! soudaines! crues! n’influencent!exceptionnellement!les!évaluations.!!

Matériel!:!• Formulaires!• Crayon!• Flacon!de!verre,!100!ml!• Appareil!photo!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!26!Station!d’épuration!des!eaux!27!Binderheim,!Evi.!Méthode+d'analyse+et+d'appréciation+des+cours+d'eau+Aspect+général.!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement!OFEV,!2007.!28!Michael!Hütte,!Pius!Niederhauser.!Méthodes+d'analyse+et+d'appréciation+des+cours+d'eau+en+Suisse+

EcomorphologieCniveau+R+(région).!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement,!des!forêts!et!du!paysage!OFEFP,!1998.!



Sur! chaque! site,! une! évaluation! a! duré! environ! 15! minutes! et! toutes! les! observations! ont! été!reportées!sur!les!formulaires!de!terrain!en!annexe.!Il!n’y!a!pas!eu!besoin!d’autre!matériel!hormis!les!formulaires,! les!observations! se! faisant! grâce!à! l’œil! nu.!Cependant,! certains!paramètres! comme! la!couleur!de!l’eau,!l’odeur!et!la!turbidité!ont!nécessité!un!flacon!de!verre!transparent!d’une!contenance!de!100!ml!emprunté!au!Gymnase!Auguste!Piccard,!afin!de!faciliter!leur!analyse.!

4.2 Prélèvements!des!échantillons!!Matériel!:!

• 10!flacons!en!plastique!numérotés!• 1!flacon!d’eau!distillée!• Une!sonde!à!oxygène!• Feuille!pour!noter!les!mesures!et!l’heure!de!la!prise!de!l’échantillon!• Une!glacière!pour!maintenir!au!frais!les!flacons!

!Le!prélèvement!des!échantillons!a!été!effectué! le!dimanche!18!mai!2014!entre!19h20!et!21h,!cette!période! de! fin! de! journée! n’ayant! pratiquement! aucune! influence! sur! les! résultats! des! paramètres!chimiques.!Le!moyen!de!transport!utilisé!pour!se!déplacer!entre!chaque!site!a!été!la!voiture,!afin!de!transporter!plus!facilement!le!matériel!et!la!glacière,!et!de!raccourcir!le!plus!possible!le!temps!entre!les! prélèvements! et! la! mise! en! réfrigération! des! échantillons.! En! effet,! pour! espérer! obtenir! des!résultats! concluants! en! laboratoire! le! lendemain,! les! échantillons! devaient! être! placés! rapidement!dans! un! frigo! ayant! une! température! de! 4°C.! Cette! condition! était! nécessaire! pour! éviter! que!certaines!substances!se!dégradent!ou!réagissent!trop!vite.!Afin!de!pouvoir!relever!directement!sur!le!site! les! paramètres! du! taux! d’oxygène! dissous! et! la! température,! le! laboratoire! central!environnemental!de!l’EPFL!a!accepté!de!me!laisser!emprunter!une!sonde!pour!le!weekend!du!17!au!18!mai!2014.!Je!suis!allée!la!chercher!le!vendredi!16!mai!et!l’ai!rapportée!le!lundi!19!mai.!Cette!sonde!devait! être! plongée! rapidement! dans! l’échantillon! venant! d’être! prélevé! afin! de! mesurer! le! plus!précisément!possible!le!taux!en!oxygène!et!la!température!avant!que!l’oxygène!ne!s’évapore!et!que!l’air!ambiant!ne!réchauffe!l’eau!prélevée.!Une!fois!les!chiffres!stabilisés,!les!mesures!ont!été!notées,!la!sonde!plongée!dans!le!flacon!d’eau!distillée!afin!d’éviter!de!contaminer!le!prochain!échantillon!et!le!bouchon!revissé!à!son!extrémité.!Ce!processus!a!pris!environ!5!minutes!pour!chaque!site.!



4.3 Analyses!des!échantillons!Les!analyses!des!échantillons!ont!eu!lieu!le! lundi!19!mai!2014!de!09h00!à!12h30!dans!le! laboratoire!central!environnemental!GRkCEL!de!l’EPFL!avec! l’aide!du!laborantin!Franck!Genilloud29.!Ces!analyses!ont!été!effectuées!grâce!au!spectrophotomètre!et!à!des!kits.!Ces!kits,!comme!la!photo!le!présente!cikdessous,! se! composent! de! petites! cuvettes! déjà! remplies! de! substances! réagissant! avec! quelques!gouttes!d’eau!de!chaque!échantillon.!Après!le!mélange,!il!faut!reboucher!les!flacons!et!selon!le!mode!d’emploi!imprimé!sur!le!couvercle!de!la!boîte,!attendre!un!certain!temps!variant!de!5!à!15!min!selon!les! substances! recherchées,!avant!de! les! soumettre!au! spectrophotomètre.! Les! réactions! chimiques!ayant!lieu!à!ce!stade!ne!seront!pas!étudiées!vu!leur!complexité.!De!plus,!cela!n’apporterait!rien!à!la!comparaison!et!l’interprétation!des!paramètres!physicokchimiques!et!des!paramètres!apparents.!!

!Figure!8!:!vue!de!la!paillasse!du!laboratoire!de!l'EPFL!

.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!29!http://people.epfl.ch/franck.genilloud?lang=fr!!



! !

Figure!9:!Kit!pour!tester!les!phosphates!

!

Figure!10!:!préparations!pour!tester!les!chlorures!

!

!

!

Figure!11!:!kit!pour!mesurer!les!sulfates!

!

!



!

4.4 Résultats!!Sont! répertoriés! dans! le! tableau!cikdessous,! les! résultats! des! mesures! des! paramètres! physicokchimiques! ainsi! que! l’heure! du! prélèvement! de! chaque! échantillon,! prélèvement! datant! du! 18!mai!2014!:!!N°!site!de!

prélèvement!1! 2! 3! 4! 5! 6! 7! 8! 9! 10! Valeur!

seuil!Heure!de!

prélèvement!20H30! 20H26! 20H18! 20H11! 20H00! 19H42! 19H37! 19H25! 19H20! 20H50! k!

Taux!d’oxygène!(mg/l)!

14.7! 13.55! 14.84! 15! 16! 16.2! 15! 14.3! 9.5! 14.5! !

Température!(°C)!

14.6! 14.4! 14.2! 14.3! 13.5! 13! 12.5! 12.8! 13.3! 13.4! <25!

Nitrates!(mg/l)!

4.72! 4.98! 5.92! 5.52! 5.49! 5.01! 8.53! 7.02! 7.33! 6.59! 0.05k15!

Nitrites!(mg/l)!

0.042! 0.041! 0.046! 0.036! 0.04! 0.041! 0.013! 0.041! 0.006! 0.083! 0.01k1!

Sulfates!(mg/l)!

25.2! 24.5! 23! 22.8! 21.1! 17.2! 17.6! 16.6! 14.8! 20.8! 30k50!

Phosphates!(mg/l)!

0.079! 0.064! 0.07! 0.074! 0.06! 0.116! 0.128! 0.179! 0.091! 0.032! 0.5k5!

Chlorures!(mg/l)!

17.1! 13.9! 13.4! 12.9! 15.7! 9! 3.8! 10! 8.7! 15.7! 25k250!

Azote!amoniacale/!Ammonium!

(mg/l)!

0.09! 0.1! 0.1! 0.05! 0.06! 0.07! 0.07! 0.14! 0.01! 0.08! 0.04k0.08!

Conductivité!(mg/l)!

334.3! 348.8! 356.1! 363.3! 363.3! 377.9! 392.4! 392.4! 406.9! 406.9! 500k800!

pH! 8.05! 8.2! 8.22! 8.23! 8.23! 8.21! 8.23! 8.04! 8.25! 8.15! 6.5k8.5!

!Pour! les! résultats!des!évaluations!des!paramètres!apparents!et!écomorphologiques,! les! formulaires!en!annexe!feront!foi.!

5 Discussion!

5.1 Interprétation!des!résultats!!Pour! les! paramètres! apparents,! il! faut! comparer! les! observations! récoltées! avec! les! exigences! de!l’OEaux.! L’appréciation!de! chaque!paramètre!est! confrontée!à! ces! exigences!et!pour! simplifier! leur!interprétation,! chaque! paramètre! est! défini! s’il! est! de! cause! «!naturelle!»! ou!«!indéterminée/artificielle!»!puis!est!ensuite!reporté!dans!3!classes!selon!le!tableau!cikdessous!:!!



!Figure!12:!méthode!d'appréciation!des!paramètres!apparents!selon!l'OEaux!

Si! la!cause!est!naturelle,! l’OEaux!n’aura!pas!à!mener!d’enquête!tandis!que!si! la!cause!est!artificielle,!l’OEaux! devra! alors! enquêter! si! le! paramètre! est! en! classe! 2! ou! 3,! car! cela! signifie! qu’il! y! a! là! un!problème!de!pollution!engendré!par!l’homme!et!devant!être!réglé.!Les! résultats! sont! ensuite! représentés! sous! forme! de! diagrammes! circulaires! divisés! en! secteurs,!chacun!correspondant!à!un!paramètre.!Le! tableau!cikdessous!provient!du!système!mis!en!place!par!l’OEaux! qui! consiste! à! donner! à! chaque! secteur! une! couleur! bleue! (exigences! respectées),! jaune!(situation!critique)!ou!rouge!(exigences!non!respectées),!indiquant!ainsi!clairement!si!les!exigences!de!l’OEaux!sont!remplies!ou!non.!Cependant,!les!diagrammes!de!ce!travail!comprendront!deux!couleurs!supplémentaires! afin! de! préciser! si! la! cause! est! naturelle! ou! artificielle.! Le! classement! se! présente!ainsi!:!

Appréciation! Cause! Couleur!Classe!1_Bon! (Naturelle)! Bleu!

(Artificielle)! Bleu!Classe!2_Moyen! Naturelle! Vert!

Artificielle! Jaune!Classe!3_Mauvais! Naturelle! Orange!

artificielle! Rouge!!Chaque!paramètre!possède!des!exigences!définies!par!l’OEaux!dans!les!modules,!par!exemple!pour!le!paramètre! «!Boues!»! pas! de! boues! correspond! à! la! classe! 1,! peu! ou!moyennement! de! boues! à! la!classe!2!et!beaucoup!de!boues!à!la!classe!3.!Pour!la!classe!1,!la!cause!n’importe!pas,!les!conditions!de!l’OEaux!étant!de!toutes!façons!remplies,!la!couleur!bleu!s’applique!automatiquement.!En!revanche,!la!connaissance!de!la!cause!est!importante!pour!les!classes!2!et!3!car!si!les!boues!présentes!sont!dues!à!une! cause! artificielle! (eaux! usées! rejetées! par! l’industrie! alimentaire! par! exemple),! la! pollution! est!signifiante!et!l’intervention!de!l’autorité!concernée!est!alors!nécessaire!selon!la!procédure!établie!par!l’Ordonnance!sur!la!protection!des!eaux!(OEaux)!dans!l’art.4730!reportée!cikdessous:!!Art.+47+

Marche+à+suivre+en+cas+de+pollution+des+eaux++

1+

Si+l’autorité+constate+que+les+eaux+ne+satisfont+pas+aux+exigences+fixées+dans++

l’annexe+2+ou+que+l’utilisation+spécifique+des+eaux+n’est+pas+garantie,+elle:++

a.+détermine+et+évalue+la+nature+et+l’ampleur+de+la+pollution;++

b.+détermine+les+causes+de+la+pollution;++

c.+évalue+l’efficacité+des+mesures+possibles,+et++

d.+veille+à+ce+que+les+mesures+requises+soient+prises+en+vertu+des+prescriptions++

correspondantes.++

2+

Si+plusieurs+sources+de+pollution+sont+impliquées,+les+mesures+à+prendre+par+les+resC+

ponsables+doivent+être+harmonisées.++

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!30!Ordonnance!sur!la!protection!des!eaux!(OEaux)!Etat!le!1er!janvier!2014.!PDF!:!http://www.admin.ch/opc/fr/classifiedkcompilation/19983281/201401010000/814.201.pdf!!



Grâce!à!ce!système,! les!observations!des!paramètres!apparents!sont!synthétisées!et!sont!reportées!ainsi!sous!forme!de!diagramme!sur!la!carte!suivante.!!

5.2 Carte! de! la! Lutrive! avec! les! diagrammes! illustrant! l’interprétation! des!paramètres!apparents!et!physicokchimique!des!sites!n°1!et!n°8!

!Sur!cette!carte,! les!paramètres!apparents!et!physicokchimiques!ont!été!présentés!pour!les!sites!n°1,!l’embouchure! de! la! Lutrive,! et! n°8! située! au! bord! de! la! route! des! Miguettes,! sous! la! forme! de!diagrammes!circulaires!donc!chaque!quartier!correspond!à!un!paramètre.!Les!diagrammes!des!autres!sites,!ne!pouvant!être!placés!sur!la!carte!pour!une!question!d’espace!et!de!lisibilité,!seront!réunis!sur!une!même!page.!Pour!les!paramètres!apparents,!les!deux!diagrammes!sont!disposés!sur!la!gauche!du!cours! d’eau! et! suivent! le! code! de! couleur! expliqué! dans! le! tableau! du! chapitre! précédent.! Les!paramètres!sont!numérotés!dans!l’ordre!suivant!:!1!:boues/2!:turbidité/3!:coloration/4!:mousse/5!:odeur/6!:sulfure! de! fer/7!:colmatage/8!:déchets!solides/9!:organismes!hétérotrophes.!Pour!les!paramètres!physicokchimiques!:!1!:nitrates/2!:nitrites/3!:sulfates/4!:phosphates/5!:chlorures/6!:ammonium/7!:conductivité/8!:pH/!9!:oxygène/10!:température.!!Comme! les!valeurs!obtenues! lors!des!analyses!en! laboratoire!sont!majoritairement!bonnes,! c’estkàkdire! enkdessous! des! seuils! recommandés! par! l’OEaux,! l’analyse! ne! donnerait! que! des! diagrammes!bleus,!c’estkàkdire!respectant!les!conditions!de!l’OEaux.!C’est!pourquoi,!il!a!été!décidé!de!comparer!les!mesures!non!pas!avec!celles!de!l’OEaux!mais!entre!elles,!les!trois!plus!grandes!valeurs!étant!indiquées!en! rouge,! orange! et! en! jaune! par! ordre! décroissant! de! quantité! de! substance! en! mg/l.! Ces!diagrammes!sont!disposés!à!droite!du!cours!d’eau.!

!Figure!13!:!carte!de!la!Lutrive!avec!4!diagrammes!illustrant!les!paramètres!apparents!et!physico_chimiques!des!sites!n°1!et!n°8!



5.3 Diagrammes! illustrant! les! paramètres! apparents! (site! n°)! et! physicokchimques!(site!n°’)!des!sites!!

! !

! !

! !

! !

! !



!!

! !

! !

! !

! !!Figure!14!:!Diagrammes!illustrant!les!paramètres!apparents!(site!n°)!et!physico_chimiques!(site!n°’)!des!10!sites!étudiés.!Plus!il!y!a!de!quartiers!rouges,!plus!le!site!est!«!mauvais!».!Ces!diagrammes!

servent!à!l’analyse!individuelle!de!chaque!site.!!

!



5.4 Analyse!approfondie!du!site!n°8!!Les! paramètres! apparents,! écomorphologiques! et! physicokchimiques! d’un! site! vont! être! décrits! en!détail! et! comparés! dans! ce! chapitre,! afin! de! mettre! en! avant! les! relations! entre! les! différents!paramètres.! Cette! longue! méthode! ne! pouvant! être! appliquée! aux! dix! sites,! le! site! n°8! a! été!sélectionné!afin!de!subir!cette!analyse!plus!approfondie.!!

Site!n°!8!:!Route!des!Miguettes!(761!m)!

!Figure!15!:!Site!n°8,!route!des!Miguettes!

Description!générale!:!!Le!site!n°8!se!situe!sur! la!route!des!Miguettes.!Au!milieu!de! la!campagne,! il!est!entouré!de!champs!agricoles! et! est! proche!d’une! forêt.! Tout! au! long!de! ce! tronçon!du! cours! d’eau,! arbres! et! arbustes!poussent!en!bordure.!Une!petite! route! communale! goudronnée! traverse! le! cours!d’eau! ! au!moyen!d’un!pont!sous!lequel!se!trouvent!des!tuyaux!d’arrivée!d’eaux!usées,!deux!servant!encore!et!un!autre!complètement! asséché.! Les! berges! ne! sont! plus! entretenues,! le! lit! n’est! pas! délimité!mais! on!peut!encore!observer!des!restes!d’aménagements!semikartificiels!comme!des!blocs!de!pierre.!!!



Analyse!des!paramètres!apparents!et!comparaison!avec!les!paramètres!physico_chimiques:!!Tout!d’abord,!peu!de!boue!a!été!observée!sur!le!fond!du!lit.!Cette!boue!peut!être!d’origine!naturelle!en! raison! des! nombreux! arbres! et! arbustes! dont! les! feuilles! mortes! se! décomposent! dans! l’eau.!Cependant! cette!boue!peut! aussi! être!d’origine! artificielle! car! la! turbidité!moyenne!montre!qu’une!!certaine!quantité!de!particules!en!suspension!est!présente!dans! l’eau.!Cela!s’explique!peutkêtre!par!les!eaux!usées!provenant!des!deux!tuyaux!débouchant!dans!le!cours!d’eau!et!par!la!terre!des!berges!affaissées! que! le! courant! emporte.! Heureusement! ce! peu! de! boue! ne! crée! aucun! colmatage,! les!pierres! se! détachant! facilement! du! fond! du! lit.! Cela! ne! réduit! pas! grandement! le! taux! d’oxygène!dissous!;!il!a!été!mesuré!à!14.3!mg/L.!Il!dépend!de!la!température,!qui!est!de!12.8!°C,!et!de!l’altitude!d’environ!600!m.!Afin!de!savoir!si!ce!taux!d’oxygène!est!dans!les!normes,!nous!allons!le!comparer!au!graphique!proposé!dans! le!module!«+Méthode+d’analyse+et+d’appréciation+des+cours+d’eau.+Analyses+

physicoCchimiques+»+:!!

!Figure!16!:!graphique!montrant!la!concentration!en!O2!(mg/L)!saturation!de!100!%!en!fonction!de!la!

température!et!de!l'altitude!!

Sur!le!site!n°8,!la!température!de!l’eau!est!de!12.8!°C!et!l’altitude!est!760!mètres.!En!vert!est!indiqué!le!taux!d’oxygène!dissous!qu’il!devrait!normalement!avoir!dans!l’eau!en!fonction!de!la!température!et!de!l’altitude,!et!

en!rouge!ce!qui!a!été!mesuré.!

Sur!ce!graphique!sont!indiqués!les!taux!d’oxygène!dissous!:!en!vert,!celui!qui!aurait!normalement!dû!être!mesuré! dans! l’échantillon! et! en! rouge! celui! qui! a! été!mesuré.!On! remarque! alors! que! le! taux!mesuré! est! plus! élevé! de! 5.5! mg/L! que! le! taux! habituel! de! 9.8! mg/L.! Cette! quantité! supérieure!d’oxygène!est!une!variation!journalière!qui!s’explique!par!la!production!d’oxygène!issue!des!activités!de!photosynthèse!des!plantes!et!de!la!respiration!faite!par!les!organismes!hétérotrophes.!!!Sur! la! surface! inférieure! des! pierres! se! trouvaient! de! manière! éparse! quelqueskuns! des! ces!organismes.! Leurs! activités! augmentent! grâce! à! la! présence! de! nutriments! dus! au! déversement!d’eaux!usées!qui!sont!chaque!jour!différents.!C’est!pour!cela!qu’il!s’agit!d’une!variation!journalière.!Si!l’échantillon! avait! été! prélevé! la! veille! ou! le! lendemain,! la! mesure! aurait! pu! être! différente.! La!présence! de! ces! organismes! hétérotrophes! est! donc! un! signe! de! pollution! due! aux! eaux! usées,!cependant! ils! n’étaient! pas! abondants! au! point! de! former! une!pellicule! blanchâtre! sur! la! pierre,! la!pollution!est!donc!basse.!!!



Quant!aux!végétaux!aquatiques!capables!de!pratiquer! la!photosynthèse,!des!mousses!et!des!algues!filamenteuses!ont!été!observées!sur!les!pierres!du!cours!d’eau.!Mais!comme!la!nature!des!algues!doit!être!identifiée!par!un!spécialiste!pour!déterminer!la!raison!de!leur!présence,!ce!paramètre!n’a!pas!pu!être!pris!en!considération.!L’eau! prélevée! dans! le! flacon! de! verre! s’est! révélée! incolore! mais! une! odeur! inhabituelle! était!toutefois!présente.!Ceci!doit!être!dû!aux!déversements!d’eaux!usées!mais!aussi!d’eaux!de!pluie!qui,!ayant!lessivé!les!champs!recouverts!de!purin,!s’écoulent!ensuite!dans!la!rivière.!!!Aucune!mousse!n’a!été!observée!à!la!surface!de!l’eau,!le!courant!étant!faible!et!la!décomposition!des!feuilles!n’étant!pas!assez!forte!pour!dégager!des!substances!organiques!à!partir!desquelles!la!mousse!aurait!pu!se!former.!Cette!absence!prouve,!à!priori,!qu’il!n’y!a!pas!de!détergents!issus!de!lessives!ou!de!composés!présents!dans!le!purin!lessivé,!ce!qui!est!rassurant!du!point!de!vue!de!la!qualité!de!l’eau.!!!Des! tâches!noires! semblables!à! celles!du! sulfure!de! fer!ont!été!observées!en!grande!quantité!mais!comme!après!grattage!de!la!surface!des!pierres!prélevées!aucune!odeur!nauséabonde,!normalement!présente,!ne!s’est!élevée,!il!s’avère!difficile!d’affirmer!qu’il!s’agit!bien!de!sulfure!de!fer.!Pourtant!cela!serait!possible!au!vu!de!la!grande!quantité!de!matières!organiques!(feuilles!mortes,!bois,!racines,!eaux!usées)! susceptibles! de! se! dégrader! et! dont! le! produit! est! le! sulfure! d’hydrogène! H2S.! Le! sulfure!d’hydrogène!réagit!avec!les!minéraux!riches!en!fer!pour!former!du!sulfure!de!fer!FeS!qui!est!insoluble!et! se!dépose! sur! le! fond!du! lit.!Par!ailleurs,! les! sulfates! sont! réduits!en!H2S!par!des!bactéries,! c’est!pourquoi! nous! pouvons! mettre! en! relation! leur! concentration! et! observer! si! la! présence! d’une!certaine!quantité!de!sulfates! se! traduit!pas!des! tâches!de!sulfure!de! fer.!Alors!que! le! site!n°10!a! le!!plus!haut!taux!de!sulfates!(30.8!mg/l)!dû!aux!rejets!de!la!STEP,!il!ne!présente!pourtant!aucune!tâche!de!sulfure!de!fer.!Au!contraire,!le!site!n°8!possédant!un!taux!de!sulfates!inférieur!à!celui!du!n°10!(16.6!mg/l),!comportent!des!pierres!qui!présentent!ce!qui!ressemblent!à!des!tâches!de!sulfures!de!fer.!On!peut!donc!en!conclure!que!les!sulfates!ne!sont!pas! l’unique!cause!de!ces!tâches!mais!que!le!sulfure!d’hydrogène! dégagé! par! la! dégradation! de! matières! organiques! (plus! faible! sur! le! site! n°10),! est!suffisant!pour!que!ces!tâches!noires!apparaissent.!Voici!deux!photos!prises!sur!le!site!en!question!et!une!autre!tirée!du!module!de!l’OFEV!afin!de!comparer!ces!tâches!:!!!

!Figure!17!:!site!n°8,!pierres!avec!des!tâches!de!sulfure!de!fer!

Figure!18!:!pierres!avec!des!tâches!de!sulfure!de!fer,!photo!tirée!du!module!de!l’OFEV!



Sur! la! première! photo,! on! remarque! une! similarité! avec! la! figure! 9! de! l’OFEV.! En! revanche,! sur! la!seconde,!la!grande!étendue!de!couleur!noire!ne!ressemble!pas!exactement!à!une!tâche!de!sulfure!de!fer.!Cette!couleur!doit!être!due!à!un!autre!phénomène!de!nature!inconnue.!!Aucun!colmatage!n’a!été!observé,!le!fond!du!lit!étant!constitué!principalement!de!petits!galets,!ce!qui!est!bien!car!cela!signifie!que!les!échanges!avec!les!eaux!souterraines!ne!sont!pas!compromis.!!Un! certain! nombre! de! déchets! ont! été! vus! sur! place,! du! fil! de! fer,! des! bouteilles! en! verre,! de! la!ferraille,! du! plastique.! Ces! déchets,! ne! provenant! pas! des! eaux! déversées,! enlaidissent! le! paysage,!sont!dangereux!pour!la!faune!qui!se!nourrit!aux!abords!du!cours!d’eau,!mettent!beaucoup!de!temps!à!se!dégrader!et!polluent!ensuite!l’eau.!!La!mesure!d’ammonium!0.14!mg/l!étant!en!ions!NH4

+,!il!faut!la!convertir!en!sa!forme!nonkionisée!NH3!

dont!le!taux!dépend!du!pH!et!de!la!température!(t).!Cette!conversion!se!calcule!ainsi!selon!«!L’analyse+de+l’Eau+»!de!Jean!Rodier!(p.1218)!:!

!"! = !"!!×1

1 + 10(!"!!"!!.!"!!)!!

!"! = 0.14!"! × 11 + 10(!"!!.!"!!.!"×!!".!°!)!

!

!"! = 0.00362!"! !

!Selon! ce!même! ouvrage! de! Jean! Rodier,! dans! le! chapitre! interprétations+ des+ résultats+ de+ l’analyse+physicoCchimique!(p.1203),!la!toxicité!due!à!la!présence!de!NH3!pour!les!poissons!apparaît!entre!0.6!et!1.5!mg/l.!Avec!le!résultat!obtenu!cikdessus,!on!comprend!que!l’eau!ne!présente!donc!aucun!danger.!Par! ailleurs,! selon! le! tableau! proposé! par! l’OFEV! dans! son! module! «!Méthode+ d’analyse+ et+

d’appréciation+des+cours+d’eau+;+Analyses+physicoCchimiques+»,!il!faut!additionner!les!mesures!de!NH4+!

et!de!NH3!;!on!obtient!donc!:!0.14!+!0.00362!=!0.14362!mg/l!à!une!température!de!12.8!°C!et!à!un!pH!de!8.04.!Si!l’on!compare!cette!valeur!au!tableau!cikdessous,!on!remarque!qu’elle!se!situe!entre!0.04!et!0.2!mg/l,!ce!qui!correspond!à!une!appréciation!«!bon!».!

Figure!19:!classement!de!l'état!chimique!de!l'ammonium!

En! ce! qui! concerne! l’ammonium,! les! nitrates! et! les! nitrites,! il! faut! savoir! qu’ils! sont! en! relation!constante! grâce! au! cycle! de! l’azote.! Le! diazote! compose! 79%! de! l’air! et! est! transformé! en!ammoniaque!NH4

+!par!des!bactéries!fixatrices!d’azote!présentes!dans!la!terre!ou!vivant!en!symbiose!dans! les!végétaux.!Par! la!suite,! l’ammoniaque!subit! le!phénomène!de!nitrification!par!des!bactéries!nitrifiantes!et!se!transforme!successivement!en!nitrites!puis!en!nitrates!qui!sont!soit!absorbés!par!les!plantes,! soit! dénitrifiés! pour! retourner! ensuite! dans! l’air! sous! forme! de! diazote.! Ce! cycle! entre!l’atmosphère!et!le!sol!explique!la!présence!de!nitrates!et!de!nitrites!dans!les!berges!et!ensuite!dans!le!cours! d’eau.! L’azote! est! par! ailleurs! très! soluble! dans! l’eau! sous! forme! d’ammoniaque! et! de!nitrates!dont!la!concentration!se!situe!en!général!entre!1!et!15!mg/l.!Pour!l’échantillon!du!site!n°8,!la!mesure!s’élève!à!7.02!mg/l,!ce!qui!reste!dans!la!norme!bien!qu’une!concentration!de!2!ou!3!mg/l!soit!généralement!mesurée.!Les!nitrates!sont!donc!présents!naturellement!dans!l’eau!en!raison!du!cycle!de!l’azote!mais!aussi!en!raison!des!eaux!usées!et!des!eaux!lessivées!contenant!du!purin!et!des!engrais!provenant!des!champs!aux!alentours!du!cours!d’eau.!Etant!donné!que!les!nitrites!proviennent!d’une!oxydation! incomplète!de! l’ammonium,! leur!taux!est!généralement!très!faible!voir! inexistant!sauf!en!



cas!de!détérioration!microbiologique!menant!à!une!dénitrification!des!nitrates!par!des!bactéries!en!manque!d’oxygène.!Cela!n’est!pas! le!cas!du!site!n°8!car! le! taux!d’oxygène!est!bien!assez!élevé.!Les!nitrites!sont!aussi!toxiques!pour!les!poissons!et!leur!toxicité!dépend!du!taux!de!chlorures!dans!l’eau!comme!le!montre!le!tableau!suivant!:!!

!

!Figure!20:!classement!de!l'état!chimique!des!nitrites!en!fonction!du!taux!des!chlorures!présent!dans!l’eau!

Le!taux!de!chlorure!mesuré!dans! l’échantillon!n°8!est!de!10!mg/l!et!celui!de!nitrites!s’élève!à!0.041!mg/l.! On! peut! donc! lire! sur! le! tableau! que! l’appréciation! est! bonne! en! ce! qui! concerne! le! taux! de!nitrites! qui! n’est! pas! toxique! pour! les! poissons! du! cours! d’eau.! Naturellement,! les! chlorures! sont!présents!dans! l’eau!à!une!concentration!allant!de!2!à!4!mg/l.! Selon! le!module!de! l’OFEV,!moins!de!10%!de!ce!taux!proviennent!du!sol,!le!reste!étant!dû!dans!notre!cas!aux!eaux!usées!et!au!lessivage!des!terrains! agricoles! environnants.! La! pollution! par! les! sulfates! est! signifiante! à! partir! d’une!concentration!de!20!mg/l.!La!mesure!de!l’échantillon,!16.6!mg/l,!n’indique!donc!pas!une!pollution!de!l’eau.! Les! sulfates!proviennent!des!pluies!acides!dont! l’eau! contient!des! composés! soufrés!dus!à! la!combustion! du! charbon31,! du! fuel! et! l’utilisation! des! hydrocarbures! (pétrole32,! gaz! naturel).! Les!sulfates!se!retrouvent!aussi!dans!l’eau!en!raison!des!minéraux!de!sulfates!présents!dans!le!sol!comme!le!sulfate!de!calcium,!sodium!et!magnésium!emportés!par!l’eau!infiltrée.!La!mesure!de!phosphates!du!site! n°8! est! la! plus! grande! de! tous! les! échantillons!;! elle! s’élève! à! 0.179!mg/l.! Bien! que! seules! des!teneurs! de! phosphates! aukdessus! de! 0.5!mg/l! soient! considérées! comme!un! indice! de! pollution,! la!présence!de!ces!phosphates!s’explique!par! la!composition!du!terrain!dont! les!anions!sont!emportés!par!l’eau,!la!décomposition!de!la!matière!organique!(bien!présente!sur!le!site!n°8)!mais!aussi!par!les!eaux!usées!où!l’on!retrouve!des!produits!de!lavekvaisselle.!A!ce!sujet,!il!est!intéressant!de!noter!que!le!29!septembre!2011,!Francine!JohnkCalame!dépose!au!Conseil!national!un!objet!parlementaire!intitulé!«Interdiction+des+phosphates+dans+les+produits+pour+la+vaisselle+»33!!Texte%déposé%Le+Conseil+fédéral+est+chargé+de+prendre+les+mesures+nécessaires+afin+d'interdire+les+phosphates+dans+

les+produits+pour+laveCvaisselle.+

Développement%Les+tests+sur+les+détergents+écologiques+pour+les+laveCvaisselle+effectués+par+la+FRC+en+septembre+2011+

donnent+d'excellents+résultats.+

Les+phosphates+dans+ les+ lessives+pour+ le+ linge+sont+ interdits+depuis+1986+et+ il+ne+viendrait+à+ l'idée+de+

personne+de+contester+cette+décision.+Pourquoi+estCce+si+difficile+d'obtenir+la+même+interdiction+pour+les+

produits+lavant+la+vaisselle,+sachant+que+les+phosphates+ont+les+mêmes+effets+indésirables+sur+les+eaux+

de+ nos+ lacs+ et+ nos+ rivières?+ En+ 2004,+ la+ commission+ internationale+ pour+ la+ protection+ des+ eaux+ du+

Léman+(CIPEL)+ indiquait+que+les+produits+pour+laveCvaisselle+contribuaient+à+près+de+11+pour+cent+des+

apports+en+phosphate+dans+le+lac.+

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!31!233'000!tonnes!de!charbon!ont!été!importées!et!utilisées!principalement!dans!l’industrie!du!ciment!en!Suisse!en!2011.!32!10,721!millions!de!tonnes!de!produits!pétroliers!ont!été!consommés!en!Suisse!en!2011!avec!en!tête!d’utilisateur!le!fioul!domestique!puis!l’essence,!le!diesel,!les!carburants!d’aviation!et!en!tout!dernier!le!White!Spirit!présent!dans!les!peintures,!les!vernis!et!les!encres!d’imprimerie.!33!http://www.parlament.ch/f/suche/pages/geschaefte.aspx?gesch_id=20113826!!



A+cette+époque+ les+détergents+écologiques+étaient+peutCêtre+moins+efficaces+qu'aujourd'hui,+mais+ les+

tests+de+cette+année+prouvent+que+ce+n'est+plus+le+cas.+Il+est+donc+temps+d'interdire+les+phosphates+dans+

les+produits+pour+laveCvaisselle.+

Avis%du%Conseil%fédéral%du%23.11.2011%Pour+des+raisons+environnementales,+ la+ limitation+du+contenu+de+phosphate+de+nos+eaux+est+et+reste+

une+priorité+importante.+Après+l'interdiction+du+phosphate+dans+les+lessives,+l'agriculture+a+continué+de+

constituer+ une+ source+ importante+ d'apports+ de+ phosphate.+ La+ signification+ de+ la+ contribution+ des+

produits+pour+laveCvaisselle+est+mineure.+On+l'évalue+à+quelques+pourCcent.+En+Suisse,+une+interdiction+

unilatérale+du+phosphate+dans+ les+produits+pour+ laveCvaisselle,+qui+constituerait+ainsi+une+entrave+au+

commerce,+ ne+ se+ justifie+ donc+ pas.+ Dans+ l'Union+ européenne,+ un+ projet+ actuel+ de+ modification+ du+

règlement+ relatif+ aux+ détergents+ prévoit+ d'interdire+ le+ phosphate+ dans+ les+ détergents+ ménagers+

destinés+aux+laveCvaisselle+à+partir+de+2015.+Le+Conseil+fédéral+considère+comme+raisonnable+d'édicter+

une+règlementation+allant+dans+ce+sens,+au+même+rythme+que+l'UE.+

!!Il!est! intéressant!de!remarquer!que! l’apport!de!phosphates!continue!à!cause!de! l’agriculture!et!des!détergents!ménagers!qui!finissent!dans!les!eaux!usées.!Cette!situation!devrait!normalement!changer!dans! une! année,! c’estkàkdire! en! 2015.! Les! phosphates! servent! de! nutriments! aux! algues! ce! qui!explique!leur!présence!dans!le!cours!d’eau,!l’exemple!le!plus!frappant!étant!le!site!n°3!où,!sur!toute!la!surface!enkdessous!d’un!tuyau!de!rejet,!prolifère!une!algue!verte!en!amas!gonflés!et!gluants!:!

!

Figure!21!:!site!n°3,!tuyau!de!rejet!et!algues!

!Cela! confirme! la! présence! de! phosphates! dans! l’eau! usée! rejetée! à! cet! endroit.! Cependant,! peu!d’algues!ont!été!observées!sur!le!site!n°8!alors!que!le!taux!de!phosphates!de!0.179!mg/l!est!plus!élevé!que! sur! le! site! n°3! où! il! est! de! 0.070! mg/l.! Il! faut! donc! en! conclure! que! l’exposition! au! soleil!pratiquement! permanente! sur! le! site! n°3,! élément! plutôt! absent! sur! le! site! n°8! en! raison! de! la!canopée!formée!par!les!arbres!de!bordure!apportant!constamment!de!l’ombre!sur!le!cours!d’eau,!est!une! autre! explication! de! la! prolifération! de! cette! algue! grâce! à! la! photosynthèse.! Il! s’agit! d’un!processus! nécessitant! l’énergie! lumineuse! pour! créer! de! l’ATP! et! de! l’NADPH! qui! servent! à!transformer!le!dioxyde!de!carbone!de!l’atmosphère!et!l’eau!en!glucose!tout!en!libérant!de!l’oxygène,!ainsi!que!le!montre!l’équation!6!"! !+ 6!!!! → !!!!!"!!! + 6!!.!Cet!oxygène!est!soluble!dans!l’eau!et!est!bénéfique!pour!son!biotope.!Après!quelques!calculs!de!conversion!expliqués!sous!la!description!du!paramètre!de!la!conductivité,!la!mesure!de!la!conductivité!du!site!n°8!est!de!392.4!µS/cm!ce!qui!correspond,!selon!les!relations!entre!la!minéralisation!et!la!conductivité!dans!le!livre!de!Jean!Rodier!(p.1242),!à!une!faible!minéralisation.!La! conductivité! est! un! indicateur! des! sels! dissous! dans! l’eau! provenant! des! roches! mais! est! aussi!influencée! par! les! nitrates,! nitrites,! phosphates,! ammonium! et! chlorures! des! eaux! usées.! L’eau!



destinée!à!la!consommation!humaine!devrait!contenir,!selon!les!normes!françaises,!entre!180!et!1000!µS/cm.!On!remarque!donc!que!la!valeur!mesurée!est!dans!cette!fourchette!et!que!les!concentrations!des!substances!mentionnées!précédemment!ne!sont!pas!assez!élevées!pour!influencer!ce!paramètre.!Le!pH!du!site!n°8!est!de!8.04,!ce!qui!est!une!bonne!condition!pour!les!poissons!en!revanche,!pour!les!autres! espèces! aquatiques! préférant! un! pH! compris! entre! 6! et! 7.2,! il! est! un! peu! trop! élevé.! Les!déversements!d’eaux!usées!provoquant!une!baisse!du!pH!en!raison!de!l’activité!microbienne!activée!par!la!matière!organique!apportée,!ce!pH!démontre!que!ce!n’est!pas!le!cas!du!site!n°8.!Ainsi,!on!peut!affirmer!que!cette!mesure!est!le!signe!d’une!qualité!d’eau!«bonne!».!En!ce!qui!concerne!les!paramètres!écomorphologiques!du!site!n°8,!il!a!été!observé!qu’une!tentative!de!renforcement!plus!ou!moins!ancienne!a!été!faite!avec!des!blocs!de!pierres!pour!retenir!les!berges!qui!s’écroulent.!Des!arbres!ont!été!plantés!en!bordure!tout!le!long!du!tronçon!et!la!terre!des!berges!ayant! été! emportée! par! l’eau! des! crues,! leurs! racines! sont! à! nu.! Les! bordures! ne! sont! donc! plus!délimitées,! le!cours!d’eau!se!frayant!un!chemin!naturellement.!Une! intervention!artificielle!que! l’on!remarque!aussi!est!le!petit!pont!en!béton!et!les!tuyaux!de!déversement!en!pierre,!en!plastique!et!en!cuivre.!Cette!construction!permet!aux!voitures,! tracteurs!et!humains!de! traverser!cette! rivière!mais!cette! activité! empêche! donc! les! animaux! de! venir! se! nourrir! à! cet! endroit! du! cours! d’eau,! la!végétation!n’étant!pas!assez!touffue!pour!les!cacher.!De!plus,!cela!explique!la!pollution!observée.!En!effet,!des!déchets!comme!du! fil!de! fer,!des!bouteilles!de!verre,!de! la! ferraille,!du!plastique!gisaient!dans! l’eau!et!sur! les!berges.!Non!seulement!ces!matériaux!prennent!du!temps!pour!se!décomposer!mais! ils! peuvent! aussi! être! dangereux! pour! la! faune.! La! variabilité! de! la! profondeur! du! lit! était!«!moyenne!»,! de! quelques! centimètres.! Cela! signifie! que! ce! tronçon! du! cours! n’est! pas! idéal! pour!abriter!des!poissons!et! l’eau!a!une!plus!grande!tendance!à!stagner,! le!courant!n’étant!pas!très!fort.!D’ailleurs!de!nombreux!moustiques!et!autres!insectes!ont!été!observés.!La!taille!des!rives!naturelles!était!satisfaisante!puisqu’elle!s’étendait!sur!une!dizaine!de!mètres!de!chaque!côté!jusqu’aux!champs.!Le! fond!du! lit!a!été!aménagé!avec!des!petits!cailloux!mais!cela!reste!un!ouvrage!naturel.!La! largeur!totale!du!lit!est!plus!grande!que!celle!du!lit!mouillé.!Cette!variabilité!devrait!être!en!relation!avec!la!variabilité! de! la! profondeur.! Or! cette! dernière! variabilité! semble!moins! importante! que! celle! de! la!largeur!du!lit.!

5.5 Analyse!plus!brève!des!neuf!autres!sites!!Comme! il! serait! trop! long! d’analyser! les! neuf! autres! sites! de! la! même! façon! que! le! site! n°8,! la!méthode!suivante!est!utilisée:!une!brève!analyse!est!rédigée!pour!chaque!site!grâce!à!la!comparaison!entre! les!diagrammes!des!paramètres!physicokchimiques!et!des!paramètres!apparents.!Cela!permet!d’obtenir!un!aperçu!général!de!la!situation!du!cours!d’eau.!

Site!n°1!:!Embouchure!de!la!Lutrive!(376!m)!!

!

Figure!22:!site!n°1!embouchure!de!la!Lutrive!



!!

!

Figure!23!:!site!n°1!embouchure!de!la!Lutrive!

Description!générale!:!!L’embouchure!de! la!Lutrive!est!presque!totalement!artificielle,!c’estkàkdire!qu’il!n’y!a!pas!de!berges!mais!deux!murs!de!pierres!et!de!béton!qui!délimitent!le!cours!d’eau.!L’eau!est!peu!profonde!et!le!fond!du!lit!a!été!aménagé!de!façon!à!ce!qu’il!soit!recouvert!de!petites!pierres!en!partie!colmatées.!Etant!donné! que! le! site! est! en! milieu! dit! urbain,! plusieurs! déchets! sont! observés! dans! l’eau.! Quelques!arbres!poussent!au!bord!de!ce!tronçon!mais!l’exposition!au!soleil!reste!grande.!Leurs!feuilles!mortes!contribuent!à!l’apport!de!nutriments!aux!organismes!hétérotrophes.!

Analyse!:!Sur!le!diagramme!des!paramètres!physicokchimiques,!on!lit!que!les!nitrites,!les!sulfates,!les!chlorures,!l’ammonium! et! la! température! ont! des! mesures! très! élevées.! Comparées! au! diagramme! des!paramètres!apparents,!ces!mesures!favoriseraient! la!prolifération!d’organismes!hétérotrophes!et!de!mousses!ainsi!qu’un!colmatage!moyen!du!fond!du!lit.!! !



!

Site!n°2!:!Bourg!de!Lutry!(379!m)!

!Figure!24!:!site!n°2!dans!le!bourg!de!Lutry!

Description!générale!:!La!Lutrive!traverse!le!petit!bourg!de!Lutry!avant!de!se!jeter!dans!le!lac!Léman.!Elle!traverse!donc!une!région! urbaine! ce! qui! implique! des! rejets! d’eaux! usées! plus! importants! qu’en! campagne,! plusieurs!aménagements!artificiels!et!un!plus!grand!nombre!de!déchets.!Sur! la!photo!cikdessus,!on!remarque!que! le! cours! d’eau! est! dépourvu! de! berges!;! elles! sont! remplacées! par! des! murs! de! béton! et! de!pierres.!L’exposition!au!soleil!est!très!grande!étant!donné!qu’il!n’y!a!que!les!arbres!des!jardins!sur!les!côtés! de! la! rivière! qui! apportent! de! l’ombre! et! des! feuilles!mortes.! Cette! proximité! avec! le!milieu!urbain! laisse! à!penser!que! les! indices!de!pollution!doivent!être! significativement!plus! grands!qu’en!campagne!et!pourtant!ce!n’est!pas!le!cas.!!

Analyse!:!Les!nitrites,! les!sulfates,! les!chlorures,! l’ammonium!et! la!température!sont!relativement!élevés!dans!l’échantillon!de!ce!site.!Ces!mesures!sont!probablement!élevées!en!partie!à!cause!des!eaux!usées,!de!la! prolifération! des! organismes! hétérotrophes! et! de! l’exposition! quasiment! constante! au! soleil!favorisant!le!développant!des!mousses!et!des!macrophytes.!



Site!n°3!:!Pont!près!de!la!gare!de!Lutry!(393!m)!!

!

Figure!25!:!site!n°3!pont!de!la!gare,!déchets!



!Figure!26!:!site!n°3!pont!de!la!gare!Lutry,!lit!mouillé!(juin!2014)!

!Figure!27!:!site!n°3!pont!de!la!gare!Lutry!



!Figure!28!:!site!n°3!pont!de!la!gare!Lutry,!tuyau!d'eaux!usées!

!

Description!générale!:!Le!site!n°3!est!situé!près!de!la!gare!de!Lutry.!Sur!la!rive!droite,!il!y!a!la!route!et!sur!la!rive!gauche,!des!appartements! dont! le! tuyau! d’eaux! usées! est! présenté! cikdessus.! Continuellement,! une! odeur!nauséabonde!flotte!dans! l’air!et! le!nombre! important!d’algues!et!de!déchets!surprend!et!alerte.!De!nombreux!arbres!sont!présents!sur!les!bords!de!la!partie!en!aval!du!tronçon.!!

Analyse!:!Sur!ce!siteklà,!les!taux!d’ammonium!et!de!nitrites!sont!assez!élevés!ainsi!que!les!sulfates,!les!chlorures!et! le! pH.!On!devine! facilement,! grâce! aux!odeurs,! que!des! eaux!usées! sont!déversées!par! le! tuyau!visible! sur! l’image! précédente.! Ces! eaux! et! la! décomposition! des! feuilles! mortes! apportent! de! la!matière! organique! dont! la! dégradation! nécessite! de! l’oxygène.! Cette! baisse! d’O2! provoque! la!réduction! des! sulfates! en! H2S! qui! réagit! ensuite! avec! les!minéraux! riches! en! fer! présents! dans! les!roches! sédimentaires! du! cours! d’eau.! Ainsi! se! forment! de! petites! tâches! noires! de! sulfures! de! fer!visibles!sur!la!surface!inférieure!des!pierres.!Toute!cette!matière!organique!explique!aussi!la!boue!et!le! colmatage!observé! sur! le! fond!du! lit! et! l’important! développement!d’organismes!hétérotrophes.!Enfin,!les!nombreux!déchets!jonchant!les!berges!et!flottant!sur!l’eau!confirment!l’urbanité!du!site,!sa!proximité!avec!un!supermarché,!le!passage!de!voitures!et!de!passants!qui!n’hésitent!pas!à!jeter!leurs!déchets!dans! le!cours!d’eau.!Etant!donné!qu’il!ne!s’agit!pas!d’un! lieu!de!plaisance,!ce!tronçon!n’est!



pas! nettoyé! et! les! déchets! s’accumulent! ou! flottent! jusqu’au! lac.! Observons! aussi! l’aménagement!artificiel!des!berges!qui!sont!en!fait!deux!murs!de!pierres!et!de!béton,!un!pont!et!un!seuil!artificiel!fait!de!rocher!permettant!l’oxygénation!de!l’eau.!!

Site!n°4!:!Chemin!du!Moulin,!Lutry!(413!m)!!

!Figure!29!:!site!n°4!chemin!du!Moulin,!seuils!



!Figure!30!:!site!n°4!chemin!du!Moulin,!déchets!ménagers!et!eaux!usées!

!Figure!31!:!site!n°4!chemin!du!Moulin,!lit!irrégulier!



Description!générale!:!La!partie!en!amont!de!ce!tronçon!de!la!Lutrive!est!complètement!aménagée!de!façon!artificielle!(gros!blocs!de!rocher,!muret!en!béton)!mais!son!visuel!est!moins!agressif!que!celui!de!l’embouchure!de!la!Lutrive.! Néanmoins,! on! remarque! que! sa! partie! supérieure! est! faite! de! nombreux! seuils! grâce! aux!blocs!de!pierres!recouverts!d’une!substance!granuleuse!ressemblant!à!de!l’asphalte.!Ensuite,!le!lit!du!cours! d’eau! n’est! plus! délimité,! le! fond! du! lit! est! tapissé! de! cailloux.! Deux! bouches! d’égouts! sont!présentes! le! long! de! ce! tronçon.! Des! habitations! se! situent! sur! la! rive! droite! et! des! déchets! qui!semblent!avoir!été!jetés!par!les!fenêtres!se!trouvent!dans!le!cours!d’eau!et!sur!le!rebord!bétonné.!On!aperçoit! aussi! sur! la! deuxième! photo! une! sorte! de! canalisation! dont! le! passage! est! creusé! dans! le!rebord!en!béton!et!qui!est!recouvert!de!mousse!et!d’algues.!!

Analyse!:!Mis!à!part!les!valeurs!du!pH!et!de!la!température!qui!sont!élevées!mais!pas!significatives,!les!autres!mesures! sont! normales.! On! remarque! que! la! boue,! la! turbidité! moyenne,! les! mousses! et! les!organismes!hétérotrophes!sont!dus!à!la!décomposition!des!feuilles!mortes!des!arbres!présents!sur!les!berges,!et!aux!déchets!de!compost!jetés!par!les!ménages!dans!le!cours!d’eau.!!!

Site!n°5!:!Cimetière!de!Flon_de_Vaux,!Lutry!(480!m)!!

!Figure!32!:!site!n°5!cimetière!de!Flon_de_Vaux!



!Figure!33!:!site!n°5!cimetière!de!Flon_de_Vaux,!seuil!et!bois!morts!

Description!générale!:!Ce!site!se!situe!à!proximité!du!cimetière!de!FlonkdekVaux,!dans!un!milieu!de!campagne.!Les!bords!du!cours! d’eau! semblent! avoir! été! autrefois! délimités! à! l’aide! de! pierres! qui! se! sont! peu! à! peu!éparpillées.!Du!bois!mort!gît!aussi!au!travers!de!la!rivière!et!la!majorité!des!pierres!sont!recouvertes!de!mousses.!!

Analyse!:!Le!tronçon!est!très!ombragé!à!cause!de!la!canopée.!La!décomposition!des!feuilles!mortes!et!du!bois!mort!est!ici! la!cause!principale!de!présence!de!boues,!de!la!turbidité,!du!colmatage,!des!organismes!hétérotrophes!et!de!l’odeur.!La!mesure!assez!élevée!d’oxygène!dissous!s’explique!par! les!nombreux!seuils!artificiels!faits!de!rochers.!Le!brassage!de!l’eau!forme!un!peu!de!mousse!qui!s’accumule!dans!les!zones!d’eau!calme.!Le!taux!de!chlorures!est!lui!aussi!important,!il!doit!être!dû!à!l’érosion!des!roches.!!



Site!n°6!:!Chemin!des!Hugonnets!1,!Savigny!(674!m)!

!Figure!34!:!site!n°6!chemin!des!Hugonnets,!seuils!

!Figure!35!:!site!n°6!chemin!des!Hugonnets,!macrophytes!



Description!générale!:!Le! site! n°6! se! situe! en! campagne,! proche! d’une! route! traversant! la! Lutrive! grâce! à! un! pont,! et! de!champs! agricoles.! De! nombreux! arbres! poussent! sur! ses! berges! vastes! d’une! dizaine! de! mètres,!berges! qui! ont! été! délimitées! artificiellement! à! l’aide! de! matériaux! naturels! comme! des! grosses!pierres!et!dont!les!arbres!avaient! la!charge!de!retenir! la!terre!pour!délimiter! le! lit!dont!la!variabilité!est!moyenne.!Quelques!déchets!ont!été!observés!sur! les!berges,! leur!présence!s’expliquant!par!des!promeneurs!venant!de!la!route.!!

Analyse!:!Les! taux!de!nitrites!et!de!phosphates! sont!élevés,! ce!qui!pourrait! s’expliquer!par! l’eau!de!pluie!qui!lessive! les! champs! alentours! et! qui! ruisselle! ensuite! dans! le! cours! d’eau,! les! résidus! de! produits!chimiques! agricoles! étant! ainsi! emportés.! La! conductivité! due! à! l’érosion! et! aux! ions! venant! du!lessivage,!est!élevée!par!rapport!aux!autres!mesures!mais!est!comprise!entre!500!à!800!µS/cm,!ce!qui!la! rend! tout! à! fait! acceptable.! La! présence! de! boues,! de! turbidité,! de! colmatage! et! d’organismes!hétérotrophes,!s’explique!pas!la!dégradation!de!la!matière!organique!venant!de!la!décomposition!de!feuilles! et! de! bois! morts.! On! remarque! aussi! un! grand! nombre! d’algues! filamenteuses,! dues! aux!phosphates!présents!dans!l’eau!de!lessivage,!qui!s’étendent!à!la!surface!de!l’eau.!!

Site!n°7!:!Chemin!des!Hugonnets!2,!Savigny!(742!m)!!

!Figure!36!:!site!n°7!chemin!des!Hugonnets,!pont!



!Figure!37!:!site!n°7!chemin!des!Hugonnets,!déchets!

Description!générale!:!Le!site!n°7!se!situe!à!quelques!centaines!de!mètres!du!site!n°6!mais!sa!situation!ne! lui!est!pas!pour!autant! identique.! Il! se!situe!aussi!près!de! la!route!qui! le! traverse!grâce!à!un!pont.! Il!est!entouré!de!champs! et! proche! d’une! habitation.! Sur! la! première! photo,! on! remarque! nettement! que! les! deux!berges! sont! instables,! les! racines! des! arbres! censées! les! retenir,! sont! complètement! à! nu.! Par!conséquent,! les!pierres!devant!dessiner! le! lit!du!cours!d’eau!n’ont!plus!aucune!utilité.!Du!bois!mort!s’accumule!ainsi!que!les!déchets!jetés!depuis!la!route.!!

Analyse!:!Le!taux!de!nitrates!est! ici!très!élevé!ainsi!que!le!taux!de!phosphates!;!cela!s’explique!par! les!engrais!issus!du! lessivage!des!champs!agricoles!dont! l’eau!s’écoule!ensuite!dans! le!cours!d’eau.!La!boue,! la!turbidité,!l’odeur!sont!dues,!non!seulement!aux!particules!en!suspension!dans!cette!eau!de!lessivage,!mais!aussi!aux!feuilles!mortes!et!au!bois!mort.!Un!grand!nombre!d’organismes!hétérotrophes!a!aussi!été!observé!sur!les!faces!inférieures!des!pierres.!!



Site!n°9!:!Rue!de!l’Ancienne!Poste,!Savigny!(806!m)!

!Figure!38!:!site!n°9!"source!de!la!Lutrive"!rue!de!l’Ancienne!Poste!à!Savigny!

!

!Figure!39!:!site!n°9!"source!de!la!Lutrive"!rue!de!l'Ancienne!Poste!

!!



Description!générale!:!N’ayant!pas!trouvé!exactement!la!source!de!la!Lutrive,!le!site!n°9!a!donc!été!qualifié!en!tant!que!tel!car!il!en!est!certainement!le!plus!proche.!Ce!n’est!qu’un!petit!ruisseau!entouré!de!végétation!touffue,!qui,! entre! deux! champs! et! proche! des! habitations,! s’engouffre! rapidement! sous! terre! grâce! à! un!tuyau.!!

Analyse!:!Le!taux!de!nitrites!est!relativement!élevé!ainsi!que!la!conductivité!et!le!pH.!Ces!paramètres!élevés!ne!peuvent!que!s’expliquer,!à!défaut!de!déversement!d’eaux!usées!à!cet!endroit,!par!le!phénomène!de!lessivage.!La!turbidité!est!prononcée!et!l’odeur!est!moyennement!forte,!ce!qui!indique!un!apport!de!matière!organique!par!le!ruissellement!de!l’eau!de!pluie.!!

Site!n°10!:!Embouchure!de!la!Paudèse!(373!m)!!!

!Figure!40!:!embouchure!de!la!Paudèse!

!



!Figure!41!:!embouchure!de!la!Paudèse,!vue!sur!le!lac!Léman!

!

!Figure!42!:!embouchure!de!la!Paudèse,!détail!lit!colmaté,!couvert!d'algues!et!mousse!à!la!surface!

Description!générale!:!Comme! le! montre! les! photos,! l’embouchure! de! la! Paudèse! est! complètement! aménagée!artificiellement,!l’eau!étant!dirigée!jusqu’au!lac!par!deux!murets!de!pierres!et!de!béton.!Le!lit!est!lui!aussi!fait!de!pierres!colmatées!entre!elles!par!du!béton,!ce!qui!fait!qu’il!n’y!pas!de!boue,!aucune!pierre!libre!sous!laquelle!pourraient!se!réfugier!et!vivre!des!microkorganismes.!Il!n’y!a!pas!de!berge,!pas!de!végétation!mis!à!part!le!grand!nombre!d’algues!qui!recouvrent!le!fond!du!lit!colmaté,!ce!qui!rend!le!milieu!non!favorable!pour!les!êtres!vivants!dépendant!du!cours!d’eau.!A!la!surface,!on!observe!un!peu!de!mousse!qui!peut!provenir!de!la!matière!organique!rejetée!dans!l’eau!ou!de!la!décomposition!des!algues.! L’odeur! qui! s’élève! du! cours! d’eau! est! forte.! La! STEP! proche! est! à! l’origine! du! rejet! d’eaux!usées!dans!la!Paudèse,!activant!la!prolifération!d’algues.!!



Analyse!:!L’embouchure!de!la!Paudèse!est!située!près!d’une!STEP,!ce!qui!permet!mieux!de!comprendre!le!taux!élevé!de!nitrites,!de!sulfates,!de!chlorures!ainsi!que!la!mesure!élevée!de!la!conductivité!due!aux!ions!issus! de! l’eau! de! la! centrale.! L’odeur! est! pratiquement! insoutenable,! le! colmatage! est! total! et! les!mousses! sont! présentes! en! grand! nombre,! la! matière! organique! devant! abonder! avec! l’eau! de! la!STEP.!Des!déchets!sont!éparpillés!à!quelques!endroits.!

5.5.1 Synthèse!!Après!analyse!des!dix!sites,!on!remarque!clairement!que!les!eaux!usées!rejetées!par!les!tuyaux!dans!les!cours!d’eau,!les!eaux!de!lessivages!des!terrains!agricoles,!l’exposition!au!soleil!et!la!décomposition!de! feuilles! et! de! bois! morts,! sont! les! principales! causes! de! la! présence! de! substances! chimiques!comme!les!nitrites,!les!sulfates!et!les!chlorures.!Les!boues,!le!colmatage!et!la!turbidité!sont!aussi!des!paramètres!influencés!par!ces!mêmes!causes.!Grâce!à!la!comparaison!entre!tous!ces!paramètres,!on!s’aperçoit!qu’il!existe!des! relations!étroites!entre! les!éléments!chimiques!présents!dans! l’eau!et! les!paramètres! apparents.! Ainsi,! les! eaux! usées! peuvent! contribuer! à! former! des! boues! dans! le! cours!d’eau,!boues!retenues!par!les!algues!qui!prolifèrent!grâce!à!la!matière!organique!provenant!des!eaux!usées.!Ces!boues!envasent!le!cours!d’eau!et!cela!provoque!une!baisse!du!taux!d’oxygène!forçant!les!bactéries!à!dégrader!les!nitrates!présents!dans!les!eaux!usées!en!nitrites.!Or!ces!nitrites!peuvent!être!toxiques,!cette! toxicité!dépendant!du!taux!de!chlorures!provenant!euxkaussi!des!eaux!usées!ou!des!eaux!de!lessivage.!Ces!eaux!de!lessivage!contiennent!d’une!part!des!phosphates!qui!vont!participer!à!l’apparition! de!mousse! sur! les! eaux! calmes.! Les! algues! vont! utiliser! le! phosphore! et! profiter! d’une!grande!exposition!au!soleil!pour!proliférer.!Finalement,!la!conductivité!donne!une!idée!générale!de!la!quantité!de!ions!présents!dans!l’eau,!cette!mesure!étant!en!moyenne!enkdessous!de!la!fourchette!de!500! à! 800!µS/cm.!On! comprend! que! la! qualité! biologique! de! l’eau! en! 2011! est! en! général! bonne,!comme!l’indiquait!la!brochure!De+source+sûre+La+qualité+des+cours+d’eau+vaudois34,+mais!que!sa!qualité!chimique! reste! encore! moyenne.! Tout! le! long! de! la! Lutrive,! on! remarque! des! ouvrages! et! des!renforcements!pour!délimiter!le!lit!du!cours!d’eau!;!ces!ouvrages!sont!en!grande!partie!réalisés!grâce!à!des!matériaux!naturels!comme!des!pierres!et!du!bois!permettant!ainsi!une!bonne!variabilité!du!lit!mouillé!mais! le! tronçon!du!bourg!de! Lutry,! qui! traverse!donc!un!milieu!urbain,! est! fait! de!manière!artificielle.!Des!murets!en!béton!guidant!l’eau!jusqu’au!lac,!il!n’existe!donc!aucune!variabilité!du!cours!d’eau!et!aucune!berge!faite!de!végétaux!avec!tous!les!inconvénients!que!cela!crée!pour!la!biocénose!(manque! de! diversité! chez! les! espèces! aquatiques,! impossibilité! pour! les! insectes! aquatiques! de!passer! leur! dernière! étape! de! transformation! sur! terre,! incapacité! pour! les! animaux! d’atteindre! le!cours!d’eau!pour! se! sustenter).!Ainsi!on!peut!donc! finalement!affirmer!que! la! Lutrive!est!en!bonne!santé! avec! toutefois! quelques! améliorations! à! recommander! du! point! de! vue! des! déchets! et! des!contrôles!de!rejets!d’eaux!usées!dans!la!partie!urbaine!du!cours!d’eau.!

6 Sources!d’erreurs!!Premièrement,! l’erreur!humaine!est! la!source!principale!d’erreur!en!ce!qui!concerne!les!paramètres!apparents!et!écomorphologiques,!car!tous!ceuxkci!ont!été!évalués!par!la!vue!et!l’odorat.!Etant!donné!que! je! n’ai! pas! reçu! de! formation! particulière! pour! analyser! les! différents! sites! et! remplir!respectivement! leur! formulaire,! la! justesse! des! analyses! n’est! pas! certifiée! et! peut! sûrement! être!affinée.!Toutefois! les!modules!sont!disponibles!à! tous!sur! le! site!de! la!Confédération!Suisse!et! sont!rédigés!de!façon!à!être!accessibles!aux!personnes!n’ayant!pas!reçu!de!formation.!Certains!paramètres!ne! pouvent! parfois! qu’être! confiés! à! un! spécialiste! (ex.! algues,! organismes! hétérotrophes,!microorganismes).!!Le! temps! d’attente! qui! s’est! écoulé! entre! le! jour! des! prélèvements! et! le! jour! des! analyses! est!d’environ! 12! heures! à! une! température! de! 4°C.! Durant! ce! laps! de! temps,! certaines! substances!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!34 !http://www.vd.ch/fileadmin/user_upload/themes/environnement/eau/fichiers_pdf/qualit%C3%A9_biologique_rivi%C3%A8res_SourceS%C3%BBre_juin2013.pdf!p.28!



instables! comme! les! nitrites! ont! très! bien! pu! réagir! et! ont! donc! ensuite! été! mesurées! à! un! taux!différent!au!taux!initial.!Aussi,! des! erreurs!ont!pu!être! commises! au! laboratoire! lors!de! la!préparation!des! échantillons!:! un!temps! d’attente! trop! long! ou! trop! court,! une! quantité! trop! élevée! de! substances! réactives,! un!mélange! pas! assez! énergique! peuvent! donner! lieu! à! des! résultats! erronés.! Cependant! les!mesures!étant!plutôt!concordantes!et!ne!présentant!pas!de!trop!grands!écarts!semblent!correctes.!!

7 Conclusion!!La!problématique!de!ce!travail!de!maturité!était!de!répondre!à!la!question!:!!!«!Quelles! sont! les! substances!présentes!dans! l’eau!d’une! rivière! telle!que! la! Lutrive!et!quelles! sont!leurs!influences!sur!l’environnement!du!cours!d’eau!?!»!!Grâce!aux!prélèvements!d’échantillons!le!long!du!cours!d’eau!et!à!leur!analyse!en!laboratoire!à!l’aide!d’un! spectrophotomètre,! plusieurs! paramètres! ont! été!mis! en! évidence!:! nitrates,! nitrites,! sulfates,!phosphates,! chlorures,! ammonium,! conductivité,! pH,! oxygène,! température.! Leur! taux! ont! été!mesurés! et! comparés! ensuite! aux! valeurs! données! par! l’OEaux.! Pratiquement! toutes! ces! mesures!étaient!enkdessous!de!celles!de!référence!ce!qui!signifie!que!la!nature!de!l’eau!est!de!bonne!qualité.!C’est!pourquoi!elles!ont!finalement!été!comparées!entre!elles!et! les!trois!valeurs! les!plus!hautes!de!chaque! paramètre! physicokchimique! ont! été! classées! jaune,! orange! ou! rouge.! Ensuite,! il! a! fallu!chercher!un!lien!entre!ces!valeurs!et!l’état!des!différents!sites,!c’estkàkdire!la!présence!des!paramètres!apparents! suivants!:!boues,! turbidité,! coloration,!mousse,!odeur,! sulfure!de! fer,! colmatage,!déchets!solides,!organismes!hétérotrophes.!Finalement,!on!remarque!que!c’est!principalement!les!eaux!usées!et!de!lessivage!qui!relient!les!paramètres!entre!eux.!Toutefois,!pratiquement!aucune!pollution!nette!et! importante! n’a! été! observée! si! ce! n’est! la! prolifération! d’algues! sur! le! site! n°6! et! les! détritus!retrouvés!sur!au!moins!un!tiers!des!sites.!L’eau!est!donc!potable!et!ne!présente!aucun!danger!si!l’on!voulait!s’y!baigner.!Cependant,! il! reste!peutkêtre!à!nettoyer! le!cours!d’eau!des!déchets! jetés!par! les!humains!et!à!reconsolider!les!aménagements!autrefois!construits!pour!aider!le!lit!du!cours!d’eau!à!se!dessiner.!En!effet,!à!certains!endroits!comme!sur!le!site!n°3,!les!berges!s’écroulent,!la!terre!est!peu!à!peu! emportée! par! le! courant,! les! racines! des! arbres! ne! suffisant! plus! à! la! retenir.! Si! les! berges!s’affaissaient,! cela! serait! néfaste! pour! le! biotope! du! cours! d’eau! et! le! lit! serait! envasé.! D’autres!conséquences!négatives!s’ensuivraient.!!Il!aurait!peutkêtre!été!plus!intéressant!de!se!concentrer!sur!la!présence!de!pesticides!dans!la!rivière!en!période!de!traitement!des!vignes,! le!village!de!Lutry!se! trouvant!à! la!porte!du!Lavaux!mais,!comme!cela!a!déjà!été!expliqué!en!début!de!travail,!le!coût!pour!effectuer!ces!analyses!était!trop!important.!L’analyse!des!métaux!lourds!aurait!aussi!pu!être!intéressante!mais!finalement!pas!dans!la!Lutrive,! la!pollution!y!étant!très!faible!;!seulement!d’infimes!taux!auraient!pu!être!mesurés!si!ce!n’est!aucun.!De!plus,!ces!analyses!étaient!aussi! impossibles!de!par!leur!coût!et! l’usage!d’un!matériel!sophistiqué!qui!n’était!accessible.!!

8 Remerciements!!Pour!la!réalisation!de!ce!travail!de!maturité,!je!tiens!à!remercier!le!Dr.!De!Alencastro!de!l’EPFL!qui!a!accepté!de!discuter!avec!moi!de!ce!sujet!alors!qu’il!s’occupait!déjà!d’un!autre!étudiant.!C’est!grâce!à!lui! que! j’ai! eu! connaissance! des! brochures! sur! l’analyse! de! l’eau! disponibles! sur! le! site! de! la!Confédération! et! c’est! aussi! lui! qui! m’a! aidée! à! déterminer! quelles! substances! pourraient! être!mesurées!dans!mes!échantillons.!Je!remercie!aussi!l’apprenti!laborantin!à!l’EPFL,!Monsieur!Genilloud,!qui! m’a! accordé! trois! heures! de! son! temps! afin! de! m’aider! à! effectuer! les! analyses! de! mes!échantillons.!Merci!aussi!au!Dr.!Khajehnouri!de!Eau!Service!de!Lutry!qui,!malgré!notre!entretien!peu!fructueux,!m’a! fait! comprendre! la! difficulté! pour! un! gymnasien! sans! contact! dans! l’industrie! de! la!chimie!à!trouver!un!laboratoire!acceptant!de!pratiquer!les!analyses!de!ses!échantillons!et!le!coût!que!cela!engendrerait.!Un!grand!merci!à!Madame!De!Gautard,!mon!professeur!de!chimie!et!de!TM!qui!



m’a!accompagnée!tout!au!long!de!ce!travail!de!maturité!et!qui!m’a!aidée!en!me!donnant!des!délais!me!permettant!de!concilier!mes!heures!de!recherches!et!de!travail!avec!la!danse!que!je!pratique!au!niveau! prékprofessionnel! en! classe! MS! au! gymnase! Auguste! Piccard.! Finalement,! je! remercie! mes!parents!qui!m’ont!relue!et!aidée!pour!le!formatage!de!ces!pages!ainsi!que!le!reste!de!ma!famille!et!de!mes!amis!qui!me!rendirent!le!sourire!dans!les!moments!de!stress!engendré!par!ce!travail.!!! !



9 Bibliographie!

9.1 Ouvrages!consultés!

Claude!Cosandey,!Mark!Robinson.!Hydrologie+continentale.!Paris:!Armand!Colin,!2000.!

Rodier! Jean,! Legube!Bernard,!Merlet!Nicole! et! coll.! L'Analyse+ de+ l'eau.! Paris:!Dunod,! 2009! (p.1203k1372)!

Dr! Jürgen! Braun,! Dr! Andreas! Paul,! Elsbeth!WestendorfkBröring.!Biologie+ notions+ fondamentales+ SII.!Suisse:!Editions!LEP!Loisirs!et!Pédagogie!SA,!2012.!

David! Altwegg,! Brigitte! Schelble.! Environnement+ suisse+ statistiques+ et+ analyses.! Neuchâtel:! Office!fédérale!de!la!statistique!OFS,!2002.!

Francis!Rouessac,!Annick!Rouessac!et!coll.!Analyse+chimique+méthodes+et+techniques+instrumentales.!Paris:!Dunod,!2009.!

Binderheim,!Evi.!Méthode+d'analyse+et+d'appréciation+des+ cours+d'eau+Aspect+général.! Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement!OFEV,!2007.!

Groupe! de! projet! "Appréciation! des! cours! d'eau".!Méthodes+ d'analyse+ et+ d'appréciation+ des+ cours+

d'eau+en+Suisse+Système+modulaire+gradué.!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement,!des!forêts!et!du!paysage!OFEFP,!1998.!

Liechti,! Paul.! Méthodes+ d'analyse+ et+ d'appréciation+ des+ cours+ d'eau+ Analyses+ physicoCchimiques,+

nutriments.!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement!OFEV,!2010.!

Michael! Hütte,! Pius! Niederhauser.!Méthodes+ d'analyse+ et+ d'appréciation+ des+ cours+ d'eau+ en+ Suisse+

EcomorphologieCniveau+R+(région).!Berne:!Office!fédéral!de!l'environnement,!des!forêts!et!du!paysage!OFEFP,!1998.!

Direction!Générale!de!l’Environnement!(DGE).!De+source+sûre+La+qualité+des+cours+d’eau+vaudois.Vaud,!DIREVkProtection!des!Eaux,!février!2014.!!

9.2 Sites!consultés!http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_BeerkLambert!http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectrophotomètre!http://www.modulkstufenkkonzept.ch/download/ChemieF_Juni2010.pdf!http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrologie_de_la_Suisse#Interactions_humaines!http://fr.wikipedia.org/wiki/Lac_Léman#Hydrographie!http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectroscopie!http://fr.wikipedia.org/wiki/Couleur_du_ciel!!http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_BeerkLambert!http://lapalettedecouleurs.overkblog.com/articlekecologiekdeskcourskdkeaukunkparametrekchimiquek68747269.html!http://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_de_l%27azote#.C3.80_partir_des_nitrates!http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_en_Suisse#Charbon!!

9.3 Images!Figure!1:!Savigny,!lieu!où!la!Lutrive!prend!sa!source!................................................................................!5!Figure!2:!spectre!obtenu!par!la!décomposition!de!la!lumière!blanche!par!un!prisme!.............................!6!Figure! 3:! graphique! représentant! les! longueurs! d'ondes! du! spectre! lumineux! absorbées! par! la!

chlorophylle!a!et!b!............................................................................................................................!7!Figure!4:!spectrophotomètre!du!laboratoire!de!l'EPFL!............................................................................!8!Figure!5!:!sonde!mesurant!l'oxygène!et!la!température!de!l'eau!...........................................................!13!Figure!6!:!sonde!de!l'EPFL!mesurant!le!pH!et!la!température!................................................................!17!Figure!7:!les!9!sites!analysés!dans!ce!chapitre!sont!indiqués!en!remontant!la!Lutrive!de!l’embouchure!

(n°1)!à!la!source!(n°9).!!La!carte!de!la!Lutrive!montre!que!l’écomorphologie!du!tronçon!allant!du!



bourg!de!Lutry!au!lac!Léman,!est!artificielle!et!que!la!qualité!de!l’eau!est!moyenne!à!cause!des!produits!chimiques!et!des!pesticides.!En!amont,!l’écomorphologie!est!naturelle!à!semiknaturelle!et!la!situation!biologique!est!bonne.!..............................................................................................!18!

Figure!8!:!vue!de!la!paillasse!du!laboratoire!de!l'EPFL!............................................................................!21!Figure!9:!Kit!pour!tester!les!phosphates!.................................................................................................!22!Figure!10!:!préparations!pour!tester!les!chlorures!.................................................................................!22!Figure!11!:!kit!pour!mesurer!les!sulfates!................................................................................................!22!Figure!12:!méthode!d'appréciation!des!paramètres!apparents!selon!l'OEaux!......................................!24!Figure! 13! :! carte! de! la! Lutrive! avec! 4! diagrammes! illustrant! les! paramètres! apparents! et! physicok

chimiques!des!sites!n°1!et!n°8!........................................................................................................!25!Figure!15!:!Site!n°8,!route!des!Miguettes!...............................................................................................!28!Figure!16!:!graphique!montrant!la!concentration!en!O2!(mg/L)!saturation!de!100!%!en!fonction!de!la!

température!et!de!l'altitude!...........................................................................................................!29!Sur!le!site!n°8,!la!température!de!l’eau!est!de!12.8!°C!et!l’altitude!est!760!mètres.!En!vert!est!indiqué!

le! taux! d’oxygène! dissous! qu’il! devrait! normalement! avoir! dans! l’eau! en! fonction! de! la!température!et!de!l’altitude,!et!en!rouge!ce!qui!a!été!mesuré.!.....................................................!29!

Figure!17!:!site!n°8,!pierres!avec!des!tâches!de!sulfure!de!fer!...............................................................!30!Figure!18!:!pierres!avec!des!tâches!de!sulfure!de!fer,!photo!tirée!du!module!de!l’OFEV!......................!30!Figure!19:!classement!de!l'état!chimique!de!l'ammonium!.....................................................................!31!Figure!20:!classement!de!l'état!chimique!des!nitrites!en!fonction!du!taux!des!chlorures!présent!dans!

l’eau!................................................................................................................................................!32!Figure!21!:!site!n°3,!tuyau!de!rejet!et!algues!..........................................................................................!33!Figure!22:!site!n°1!embouchure!de!la!Lutrive!.........................................................................................!34!Figure!23!:!site!n°1!embouchure!de!la!Lutrive!........................................................................................!35!Figure!24!:!site!n°2!dans!le!bourg!de!Lutry!.............................................................................................!36!Figure!25!:!site!n°3!pont!de!la!gare,!déchets!..........................................................................................!37!Figure!26!:!site!n°3!pont!de!la!gare!Lutry,!lit!mouillé!(juin!2014)!...........................................................!38!Figure!27!:!site!n°3!pont!de!la!gare!Lutry!................................................................................................!38!Figure!28!:!site!n°3!pont!de!la!gare!Lutry,!tuyau!d'eaux!usées!...............................................................!39!Figure!29!:!site!n°4!chemin!du!Moulin,!seuils!.........................................................................................!40!Figure!30!:!site!n°4!chemin!du!Moulin,!déchets!ménagers!et!eaux!usées!..............................................!41!Figure!31!:!site!n°4!chemin!du!Moulin,!lit!irrégulier!...............................................................................!41!Figure!32!:!site!n°5!cimetière!de!FlonkdekVaux!......................................................................................!42!Figure!33!:!site!n°5!cimetière!de!FlonkdekVaux,!seuil!et!bois!morts!.......................................................!43!Figure!34!:!site!n°6!chemin!des!Hugonnets,!seuils!.................................................................................!44!Figure!35!:!site!n°6!chemin!des!Hugonnets,!macrophytes!.....................................................................!44!Figure!36!:!site!n°7!chemin!des!Hugonnets,!pont!...................................................................................!45!Figure!37!:!site!n°7!chemin!des!Hugonnets,!déchets!..............................................................................!46!Figure!38!:!site!n°9!"source!de!la!Lutrive"!rue!de!l’Ancienne!Poste!à!Savigny!.......................................!47!Figure!39!:!site!n°9!"source!de!la!Lutrive"!rue!de!l'Ancienne!Poste!.......................................................!47!Figure!40!:!embouchure!de!la!Paudèse!..................................................................................................!48!Figure!41!:!embouchure!de!la!Paudèse,!vue!sur!le!lac!Léman!................................................................!49!Figure!42!:!embouchure!de!la!Paudèse,!détail!lit!colmaté,!couvert!d'algues!et!mousse!à!la!surface!....!49!

9.4 Annexes!Les!dix!formulaires!d’évaluation!utilisés!pour!les!paramètres!apparents.!!Les!deux!formulaires!utilisés!pour!les!paramètres!écomorphologiques.!!+

Documents

CHIMIE!DE!L’ENVIRONNEMENT! … · chimie!de!l’environnement!:!analyses!d’eau!de!la!lutrive!! solène!