23
8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 1/23 Les micropolluants dans les cours d’eau français, 3 années d’observations (1995 à 1997) Document détaillé Edition 1999

Micro Polluants Cours d'eau en France

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 1/23

Les micropolluantsdans les cours d’eau français,

3 années d’observations (1995 à 1997)

Document détaillé

Edition 1999

Page 2: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 2/23

Les micropolluantsdans les cours d’eau français,

3 années d'observations (1995 à 1997)

TABLE DES MATIERES

AVANT PROPOS

I. LES MICROPOLLUANTS DANS L'ENVIRONNEMENT

I.1. L’origine et les effets des micropolluantsI.2. Les sources de contamination

II. LE SUIVI DES MICROPOLLUANTS

II.1. Le Réseau National de BassinII.2. Les supports et les méthodes d’analyseII.3. La surveillance dans les bassins

III. METHODE DE COLLECTE ET DE TRAITEMENT DES DONNEES

III.1. Le champ de l’étudeIII.2. Les approches possibles

III.2.1. L’approche Santé publiqueIII.2.2. L’approche SEQ-EauIII.2.3. L'approche retenue

III.3. Les sources de donnéesIII.4. Description du traitement des données retenu

III.4.1. Règles de traitementIII.4.2. Détermination des classes de qualité par point

III.5. Mode de repréSentation

IV. LA SITUATION DANS LES COURS D’EAU

Page 3: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 3/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

2

AVANT PROPOS

Il existe une centaine d'éléments rassemblés selon leurs propriétés dans le tableau deMendeleïev, connu de tous les chimistes. Une fois assemblés, ces éléments donnent desmolécules ou "substances". L'homme en a identifiées des millions, naturelles ou synthétisées

dont une centaine de milliers est utilisée pour préparer des mélanges qui se retrouvent dansl'industrie ou chez le consommateur.Ces préparations concourent, directement ou indirectement, à notre confort, mais une partieinutilisée ou transformée se retrouve sous forme de déchets, à l'origine de la pollution des milieuxaquatiques.

Le terme "micropolluant" désigne un composé minéral ou organique dont les effets sonttoxiques à très faible concentration (de l'ordre du millionième de gramme par litre).On a distingué, dans le cadre de cette publication, trois grandes catégories :

n

  les éléments métalliques, notés “métaux”, dont certains sont toxiques. Ils proviennentsurtout des activités industrielles, minières et agricoles.n  les pesticides, destinés à lutter contre les organismes nuisibles pour l’homme,

notamment pour son hygiène et ses productions agricoles.n  d’autres micropolluants organiques parmi les plus répandus, qui regroupent divers

composés (solvants benzéniques, produits chlorés, hydrocarbures aromatiquespolycycliques (HAP)…) provenant des activités agricoles, industrielles, urbaines oudomestiques.

 

Les micropolluants ont des effets dommageables pour la faune, la flore et pour l’homme. Ilscontribuent à l’appauvrissement des écosystèmes aquatiques. Certains d'entre eux s’accumulent

dans les êtres vivants (bio concentration) et passent d’un maillon de la chaîne alimentaire à unautre (bio amplification). Ils entraînent des dommages importants pour les équilibres biologiques. 

Ils contaminent les cours d’eau soit par apports directs, par ruissellement, drainage ou érosion,soit indirectement, par retombées atmosphériques. Ces polluants chimiques, en raison même deleur impact sur le milieu, font de plus en plus l’objet d’un suivi régulier. 

La détection des micropolluants dans les cours d’eau est difficile, en raison de la multiplicité dessubstances, la variabilité des contaminations et leur très faible concentration. Initié il y a unedizaine d'années, l’effort de surveillance des cours d’eau est devenu systématique en 1995. Il estsoutenu par le ministère de l’aménagement du territoire et de l’environnement et les agences de

l’eau et s’est notablement accru depuis quelques années. Les mesures, effectuées sur environ900 points du réseau de connaissance générale des cours d’eau, le Réseau National de Bassin,et des réseaux complémentaires des agences, représentent un coût annuel de 15  millions defrancs. 

Ce document exploite les résultats obtenus de 1995 à 1997, et dresse un bilan de lacontamination par les micropolluants détectés aux stations de mesure du Réseau National deBassin. Il s'appuie sur le nouveau système d'évaluation de la qualité de l'eau (SEQ-Eau) élaborépar le ministère de l’aménagement du territoire et de l’environnement et les agences de l’eau. 

Page 4: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 4/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

3

 

I. LES MICROPOLLUANTS DANS L'ENVIRONNEMENT

I.1. L’origine et les effets des micropolluants 

 

Les éléments métalliques retenus sont l'arsenic (As), le cadmium (Cd), le chrome (Cr), lecuivre (Cu), le mercure (Hg), le nickel (Ni), le plomb (Pb) et le zinc (Zn). 

Ce sont des éléments naturellement présents dans les roches et les sols. Leur présencedans les milieux tels que l’air ou l’eau, résulte de processus naturels mais aussi des activitéshumaines qui les utilisent pour leurs propriétés particulières ou les rejettent indirectement dansl’environnement. Ils proviennent généralement de l'industrie (traitement de surface et métallurgieprincipalement, mais aussi industrie textile et industrie chimique), de l'activité minière et, pourcertains, des usages agricoles. 

Certains métaux, dits oligoéléments, sont indispensables au monde vivant (fer, cuivre,chrome, zinc...) mais en très faible quantité ; ils permettent le fonctionnement de certains

métabolismes aussi bien chez les végétaux, les animaux que chez l’homme. En quantitéinsuffisante, ils peuvent entraîner des carences qui provoquent des maladies alors que leur tropforte concentration peut engendrer des effets indésirables, voire toxiques. 

D’autres éléments tels que le plomb, le cadmium, le mercure, n’ont pas ce caractèreindispensable ; ils ont la propriété de s’intégrer et de s’accumuler dans la chaîne alimentaire, etainsi de devenir toxique pour l’homme, consommateur final. 

L’arsenic, sous produit de l’extraction minière, est employé dans l’industrie du verre, dessemi-conducteurs, des colorants, des alliages spéciaux et la fabrication de pesticides ; il se

trouve dans certains produits cosmétiques. Le cadmium est surtout utilisé pour la fabrication d’alliages spéciaux, d’accumulateurs, de

pigments colorés et en traitement de surface. Le chrome sert à la fabrication d’alliages, à la galvanoplastie, au tannage, à la

pigmentation et au traitement du bois. Il se trouve dans des pesticides, des engrais phosphatés,des produits d’entretien domestiques et dans des poussières atmosphériques.

 Le cuivre est utilisé en agriculture (bouillie bordelaise), en traitement de surface, dans lesindustries chimiques ou électroniques et comme additif d’alimentation des animaux d’élevageintensif. Il peut provenir des eaux de ruissellement (trafic routier) et des eaux usées domestiques.

 Le mercure est utilisé en électrotechnique, en électrolyse, pour la fabrication de produitspharmaceutiques, de biocides ou de catalyseurs. Il peut provenir de rejets industriels, de rejetsde produits pharmaceutiques, d’amalgames dentaires ou de thermomètres, et d’eaux de

ruissellement de jardins traités par certains fongicides. Le nickel est utilisé dans l’industrie chimique, la fabrication de batteries, de pigments et

d’ustensiles de cuisine, le traitement de surface. Les sources artificielles du plomb sont la fonderie, le raffinage, les batteries

d’accumulateurs, l’industrie automobile (antidétonant) et les eaux de ruissellement deschaussées.

 Le zinc est utilisé dans la galvanisation, la fabrication de piles électriques, de pigments, derevêtement de protection des bâtiments, dans la préparation d’insecticides et de produitspharmaceutiques et électroniques et comme additif d’alimentation des animaux d’élevageintensif. Il peut provenir de la corrosion des canalisations et des toitures, de l’usure despneumatiques et de l’incinération des ordures ménagères.

 Les pesticides sont des produits destinés principalement à lutter contre les parasites

animaux et végétaux des cultures. Les pesticides sont aussi utilisés en dehors de l'agriculture,

Page 5: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 5/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

4

notamment pour le désherbage des voies de circulation routière ou ferroviaire ou encore deszones urbaines et pour la protection des bois. Ils peuvent être classés selon leur finalité : - les insecticides destinés à tuer les insectes ou à perturber le déroulement normal de leur cyclede vie (6% de la consommation française de pesticides). - les herbicides limitent ou empêchent le développement de "mauvaises herbes" (29% de laconsommation française). - les fongicides qui permettent de lutter contre les maladies des champignons (60% de laconsommation française). Un produit de traitement peut contenir une (ou plusieurs) substance(s) active(s) qui fait partie dedivers groupes chimiques (organochlorés, organophosphorés, triazines, carbamates...). Ces pesticides peuvent être à l'origine de dommages pour l'environnement due à leur toxicitéet/ou à leur persistance (DDT, lindane par exemple). 

Les autres micropolluants organiques pris en compte dans ce document sont tous desmicropolluants organiques autres que des pesticides. C'est un ensemble de substanceschimiques comme les dérivés du benzène, du chlore et du phénol. Ils sont le plus souvent issusdes activités industrielles. Ils sont en général toxiques voire pour certains cancérigènes, et ils

peuvent ou non affecter le patrimoine héréditaire des organismes vivants (génotoxiques). Les polychlorobiphényles (PCB) sont utilisés dans des transformateurs électriques et

comme plastifiants. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), sont des résidus de combustion

issus de moteurs thermiques ou des fours ; un certain nombre sont cancérigènes. Ils sontfaiblement solubles et donc recherchés sur des supports particuliers (matières en suspension,sédiments).

 Les phénols sont plus ou moins solubles dans l’eau et présentent une forte toxicité aiguë.Ils sont issus de la transformation du pétrole ou du charbon mais peuvent aussi se former paraction bactérienne dans certaines eaux polluées.

 Le benzène et ses dérivés sont des solvants volatils, largement utilisés dans l'industrie

chimique de synthèse ; ils présentent une toxicité aiguë et peuvent être génotoxiques. Les hydrocarbures aliphatiques chlorés, volatils ou semi-volatils, sont utilisés commesolvants pour le nettoyage, l'extraction et la séparation de certains produits. Certains sont trèstoxiques, voire cancérigènes (1,1 et 1,2 dichloroéthylène, tétrachlorure de carbone,chloroforme...) 

Page 6: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 6/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

5

 

I.2. Les sources de contamination  

En principe, les micropolluants ne devraient pas être introduits directement dans les eauxsuperficielles. A l'exception des micropolluants métalliques, dont l'origine peut être naturelle, leurprésence est toujours le résultat d'une contamination.

 Les sources de contamination sont d'origine agricole, industrielle et urbaine. Les apportsde micropolluants sont la conséquence de diverses utilisations et sont illustrés ci-après. 

Les pollutions ponctuelles proviennent, soit d'un déversement permanent ou intermittent plus ou moinsconscient, soit d'un événement exceptionnel imprévisible. Elles sont issues :

- des rejets industriels,- des rejets domestiques,- des pollutions accidentelles temporaires dues à des erreurs ou à des négligences lors de la

manipulation de substances actives ou de leur stockage,- du non-respect des pratiques d'utilisation des produits.

 Ces apports engendrent une pollution des milieux aquatiques directement ou par entraînement dessubstances par ruissellement, drainage ou érosion. Le ruissellement peut entraîner les micropolluants sousforme dissoute, en suspension ou adsorbés sur les sédiments. La pollution diffuse provient notamment des activités agricoles, mais également du ruissellement aprèsles pluies ou du transport atmosphérique. Le comportement dans l'environnement d'une substance est difficile à appréhender car il dépend de sespropriétés et de la nature du milieu dans lequel elle se trouve. Par exemple, sa capacité à se retrouver dansl'atmosphère dépend à la fois de son degré de volatilité et de sa solubilité dans l'eau. Les micropolluants sont susceptibles de contaminer les différents compartiments eau / air / sol puisqu'ilssont directement introduits au sein même de l'écosystème. Les mécanismes de transfert de ces polluants,depuis leur émission et les zones de traitement jusqu'aux sols, aux eaux de surface et aux eauxsouterraines, font intervenir leur cycle de vie couplé au cycle de l'eau.

 Par leurs propriétés intrinsèques, les micropolluants sont dangereux. L'intensité et la durée de leur présencedans les eaux (facteurs d’exposition) conditionnent le risque pour les milieux aquatiques et lesécosystèmes, ainsi que pour la santé humaine.

Page 7: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 7/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

6

 II LE SUIVI DES MICROPOLLUANTS 

II.1. Le Réseau National de Bassin 

 

Le programme de surveillance des micropolluants répond aux objectifs généraux du Réseau

National de Bassin (RNB) :• connaissance de l’évolution de la qualité des cours d’eau,

• bilan des actions de lutte contre la pollution et restauration des milieux,

• informations.

 Le RNB, mis en œuvre par les agences de l’eau et les DIREN, est organisé au niveau des sixgrands bassins hydrographiques. Il respecte des règles communes qui visent à garantir lacohérence des observations, notamment pour la densité et la finalité des stations de mesure, lasélection de paramètres obligatoires et le choix des protocoles de mesures.

 Un premier protocole de suivi des micropolluants a été mis en place en 1991. Un bilan a conduit,dès 1997, à mieux préciser les objectifs de la surveillance et à optimiser le dispositif existant.

 Les principales améliorations ont consisté à :

• développer la surveillance sur les zones médianes et amont des bassins hydrographiques ;

• réviser la liste commune de substances à surveiller ;

• élargir cette liste commune en fonction de la nature de la zone contrôlée (urbaine, agricole,industrielle) et de la probabilité d’y trouver des substances toxiques.

Ce nouveau protocole “1997-2001” est mis en place progressivement par les bassins.

Certains bassins ont mis en oeuvre un réseau complémentaire dont les objectifs sont similairesau RNB mais se déclinent à une échelle plus locale.

Le RNDE (réseau national des données sur l’eau) a vocation à intégrer les résultats issus de cesréseaux de surveillance.

Liste commune :

micropolluants d’origine agricole (LPA) :aminotriazole (amitrole); atrazine ; déséthylatrazine ; diuron ; HCH g lindane ; simazine ; trifluraline.

micropolluants d’origine urbaine et industrielle (LPI)LPI - organiques :benzo(a)anthracène ; benzo(a)pyrène ; benzo(b)fluoranthène ; benzo(g,h,i)pérylène ; benzo(k)fluoranthène ;fluoranthène ; indéno(1,2,3cd)pyrène ; méthyl(2)naphtalène ; phénanthrène ; hexachlorobenzène ; PCB (28,52, 101, 118, 138, 153, 180)

LPI - métaux :arsenic ; cadmium ; chrome ; cuivre ; mercure ; nickel ; plomb ; zinc

Finalité des stations :

On distingue plusieurs types de stations selon leur finalité :

•• les stations de référence  destinées à un suivi des secteurs non ou peu perturbés par les activitéshumaines.

•• les  stations d'évaluation des impacts destinées à rendre compte : - de la qualité des eaux vis-à-vis des différents usages et fonctions du milieu, - de l'impact des mesures prises pour la protection et la reconquête du milieu.

•• les stations de tendance  destinées à évaluer les quantités transportées et les rejets aux limitesmaritimes ou territoriales notamment à travers des :

- stations bilan, placées à l'aval des principaux sous-bassins,- stations de flux .

Page 8: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 8/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

7

 II.2. Les supports et les méthodes d’analyse 

 

Supports analytiques 

Dans le cadre du RNB, quatre supports sont retenus pour l’analyse de micropolluants :l’eau brute, les sédiments, les bryophytes et les matières en suspension (MES). Selon les

propriétés des micropolluants et leur affinité avec les différentes composantes de l’écosystèmeaquatique, les mesures sont faites sur un ou plusieurs supports. Par exemple, les métauxpeuvent être mesurés sur les 4 supports, tandis que certains pesticides ne sont mesurés quedans l’eau. 

Eau brute :L’eau brute c’est à dire analysée dans sa globalité, phase aqueuse et matières en

suspension, permet d’approcher la contamination du milieu à laquelle sont réellementconfrontées les biocénoses aquatiques. Cependant la mesure des micropolluants dans l’eaupose en général le problème de la représentativité de l’échantillonnage causée par la grandevariabilité temporelle des teneurs dans l’eau, d’identification et de dosage des éléments à l’étatde traces (microgramme ou nanogramme par litre). C’est pourquoi d’autres compartiments dumilieu aquatique qui se caractérisent par un fort pouvoir de concentration et d’intégration sontretenus.Selon le type de substances et les moyens financiers disponibles, les fréquences de prélèvementd’eau varient de 4 à 24 fois par an. 

Sédiments : Ce support favorise la recherche des substances à faible concentration dans l’eau mais

dont les caractéristiques intrinsèques (faible hydrosolubilité, Koc1, Kow

2) les rendent susceptibles

d’être adsorbées. De plus les sédiments peuvent être considérés comme le réceptacle ultime denombreux micropolluants. Ceux-ci se répartissent dans les différentes phases du sédiment : eauinterstitielle, phase organique (vivante et inerte), phase argileuse, précipités avec les carbonates,

liés aux hydroxydes de fer et de manganèse. L’analyse des sédiments fournit une indicationcumulée d’une contamination sur un certain intervalle de temps de substances capables des’adsorber, mais elle ne permet pas d’apprécier la biodisponibilité vis à vis des organismes. Seulsles dépôts fins récents (premiers centimètres) sont prélevés une fois par an ; la fraction inférieureà 2 mm est analysée. La mesure des micropolluants pose en général le problème de lareprésentativité de l’échantillonnage causée par la grande variabilité spatiale des teneurs dansles sédiments. 

Bryophytes (= mousses aquatiques) : Ces organismes ont une capacité d’accumulation des micropolluants (l’échange est direct

entre les feuilles et l’eau) qui leur permet notamment d’amplifier les niveaux de contamination par

rapport aux concentrations dans l’eau et donc en facilitent la mesure. Présents toute l’année, ilsfournissent une indication intégrée dans le temps plus représentative d’une pollution moyenne.De plus, ils renseignent non seulement sur la présence de micropolluants dans le milieu maisaussi sur la fraction biodisponible, c’est à dire susceptible d’être accumulée par les êtres vivants. Les bryophytes sont récoltées une fois par an, généralement en automne, et sont utiliséescomme indicateurs de la pollution par les métaux. 

1Koc : coefficient de partage carbone organique/eau : un fort Koc traduit la tendance de la substance à être fortement

retenue dans la phase solide. 2 Kow : coefficient de partage octanol/eau : il permet d’apprécier l’affinité relative des substances pour l’eau ou les

phases organiques non miscibles à l’eau (hydophobicité ou lipophilie) ; plus il est élevé, plus la substance a

d’affinité pour les constituants organiques du sol ou des organismes vivants.

Page 9: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 9/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

8

 

Matières en suspension : Ces particules solides sont transportées par l’eau. Elles proviennent soit de l’érosion des

sols du bassin versant (eaux de ruissellement ...), soit de sédiments remis en suspension à lafaveur d’une augmentation des vitesses d’écoulement de l’eau (par exemple, lors d’une crue).Elles peuvent se déposer et forment ainsi une partie des sédiments. Comme les sédiments, cesupport est le vecteur privilégié des molécules caractérisées par un fort Koc et une faiblesolubilité dans l’eau. La contamination de ce compartiment est particulièrement dangereuse pourles organismes aquatiques puisque l’eau et les MES transportées sont filtrées par les organismesà respiration branchiale. Ce support est peu exploité, actuellement, en raison des coûts élevés des prélèvements et desdifficultés d’interprétation. Les fréquences de prélèvement varient de 4 à 13 fois par an. 

Page 10: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 10/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

9

 

Les méthodes d’analyse 

Les mesures réalisées dans le cadre du RNB sont effectuées par des laboratoires agrééspar le ministère chargé de l’environnement. Ces laboratoires emploient les méthodes analytiquesnormalisées en vigueur ; ils peuvent utiliser des méthodes internes au laboratoire soit, dans lecas d’une légère variante à la norme, sous réserve d’une caractérisation de la méthode (limite dedétection, quantification, fidélité, justesse), soit dans le cas d’une méthode fondée sur unprocessus technique différent, sous réserve d’une validation selon la norme XP T 90-210,complétée par des contrôles qualité externes. 

Le dosage des micropolluants organiques fait appel à une succession d'étapes : 

→ l'extraction des substances recherchées soit liquide-liquide à l’aide d’un solvantorganique adapté, soit solide-liquide, suivie parfois d'une purification sur colonne etparfois d'une concentration de l'échantillon,

 → la séparation par chromatographie qui consiste à faire migrer l’échantillon, à l'aide d'une

phase mobile (éluant gazeux ou liquide) sur une colonne contenant une phasestationnaire. La séparation (temps de rétention dans la colonne différents) desconstituants du mélange est basée sur la différence d'affinité qu'ont les composés vis àvis des phases stationnaires et mobiles. A leur sortie de la colonne, les différentessubstances passent par un détecteur en vue de leur identification et dosage.

 → la détection : - en chromatographie en phase gazeuse (CPG), le détecteur peut être universel tel quecelui à ionisation de flamme (FID), ou spécifique tel que celui à capture d'électrons (ECD)pour les molécules halogénées ou le détecteur thermoionique (NPD, anciennementnitogène-phosphore) pour les substances possédant de l'azote ou du phosphore, - en chromatographie en phase liquide (HPLC), le détecteur peut être un fluorimétre (pour

les hydrocarbures aromatiques polycycliques), un détecteur UV avec de préférence unebarrette de diodes, ou un spectromètre de masse (bien que très rare en routine).Le spectromètre de masse (SM) est un détecteur universel utilisable soit enchromatographie gazeuse soit en chromatographie liquide, qui procède à unefragmentation des molécules par bombardement puis une identification des ionsspécifiques formés. Il sert le plus souvent à confirmer un résultat obtenu par un détecteursélectif, notamment pour les pesticides. Ce détecteur associé à la CPG a cependant deslimites puisque le dosage des PCB et de certains organochlorés n’est pas possible auxfaibles teneurs. 

Des méthodes dites "multi-résidus" consistent à appliquer un protocole uniqued'extraction/concentration avant différents procédés de séparation/détection ; par exemple, la

moitié de l'échantillon passe en chromatographie en phase gazeuse avec trois méthodes dedétection (capture d'électrons, thermoionique et spectrométrie).

 

Les méthodes immuno-enzymatiques, qui ne sont pas décrites ici, et qui permettent uneévaluation rapide mais peu précise de la contamination des eaux par certains micropolluants,notamment les pesticides, ne sont pas utilisées dans le cadre du RNB. 

Page 11: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 11/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

10

 

Tableau 1 : Méthodes utilisables pour les principales substances organiques détectées :

 

CPG/  ECD CPG/NPD CPG/SM  HPLC/UV  HPLC/Fluorimétrie

 Lindane Triazines Lindane Triazines Aminotriazole

 Solvants chlorés Aminotriazole Solvants chlorés Urées Hydrocarburesaromatiquespolycycliques(H.A.P.)

 Pentachloro-phénol Triazines PentachlorophénolP.C.B. Urées

Pentachloro-phénol

 

AminotriazoleHAP

triazines : simazine, atrazine, déséthylatrazine, déséthylsimazine, terbutylazine, cyanazine, ....

 Solvants chlorés : tétrachloroéthylène, trichloréthane 1.1.1, trichloroéthylène, chloroforme, ... Urées : Isoproturon, linuron, diuron, chlortoluron, ...

 P.C.B. : Polychlorobiphényles

 HAP : Hydrocarbures aromatiques polycycliques

 

Les principales difficultés rencontrées dans l'analyse des micropolluants organiques tiennent à :ð La recherche des substances à des doses très faibles dans un échantillon complexesusceptible de contenir des centaines d'autres substances à des niveaux de concentrationséquivalents ou supérieurs et pouvant jouer le rôle d'interférent. Il n'est par rare de mesurer des

concentrations de l'ordre du dixième de microgramme par litre, soit 0,1µg/l.

ð L'étape d'extraction dont le rendement doit être élevé, supérieur à 70%, pour permettre unequalité satisfaisante des résultats..

ð La performance des techniques analytiques est inégale selon les substances, avec des seuilsde quantification pouvant être très différents. Ainsi certaines substances telles l'aminotriazole(herbicide) seront-elles très difficiles à doser même si elles sont assez répandues dansl'environnement. Ainsi par exemple les seuils de quantification annoncés pour certainessubstances sont les suivants :

Lindane 0,001 à 0,05 µg/l

Solvants chlorés 0,05 à 5 µg/lPentachlorophénol 0,01 à 1 µg/lP.C.B. 0,001 à 0,01 µg/lTriazines 0,02 à 0,1 µg/lAminotriazole 0,05 à 0,5 µg/lUrées 0,02 à 0,1 µg/l

ð La présence d'une contamination organique des échantillons analysés. Si cette contaminationest forte et si les méthodes d'extraction et de séparation sont insuffisamment performantes, unbruit de fond apparaîtra au moment de la détection et seules les substances dont le signal serasupérieur au bruit de fond pourront être détectées. On voit ainsi que le seuil de détection d'unesubstance peut varier selon la contamination de l'échantillon dans lequel elle est recherchée.

ð la présence, dans l'échantillon, de substances qui réagissent au détecteur retenu, c'estnotamment le cas de la chlorophylle, pourra entraîner des interférences et rendre difficile

Page 12: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 12/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

11

l'interprétation des résultats.

Les différentes techniques utilisées pour l'analyse des micropolluants sont en général trèsperformantes et suffisamment variées pour que l'on puisse analyser un grand nombre desubstances. Comme nous venons de le voir ces analyses ne sont pas simples et sont sujettes àde nombreux artéfacts et interférences liés notamment à la qualité du prélèvement, del'extraction, de la "pureté" de la matrice. Il est donc primordial que ces analyses soient réaliséespar des laboratoires ayant d'une part acquis une grande expérience de ce domaine de l'analyseet d'autre part mis en place un système qualité permettant de garantir au mieux la qualité desrésultats.

 

Le dosage des métaux fait appel à la spectrométrie d'absorption atomique ou à laspectrométrie d'émission atomique (torche à plasma) éventuellement associée à la spectrométriede masse, avec mesure de l'absorbance ou de l'émission à des longueurs d'onde spécifiques dechaque élément dosé.

 

Les méthodes normalisées de mesure des micropolluants sont présentées synthétiquement ci-dessous : 

Les principales méthodes normalisées utilisées (EN pour les normes européennes, ISOpour les normes internationales et NF pour les normes françaises classées selon des indices(T90-XXX), mis alors entre parenthèses) sont les suivantes : 

NF.EN 1483  (T 90-113-1)  Dosage du mercure NF.T 90-115   Dosage de 6 hydrocarbures aromatiques polycycliques

(H.A.P.)3

 FD.T 90-119   Dosage des éléments minéraux4

 NF.EN ISO 6468  (T 90-120)  Dosage de certains insecticides organochlorés, des polychlorobiphényles (PCB) et des chlorobenzènes5

 NF.T 90-121   Dosage de l'atrazine et de la simazine NF.EN ISO 11369  (T 90-123)  Dosage de certains agents de traitement des plantes

6

 NF.EN ISO 10301  (T 90-125)  Dosage des hydrocarbures halogénés hautement volatils7

 

3Benzo(a)pyrène, Benzo(b)fluoranthène, Benzo(ghi)pérylène, Benzo(k)fluoranthène, Fluoranthène,

Indéno(1,2,3,cd)pyrène,

 4Arsenic, Cuivre, Nickel, Plomb, Zinc, Etain, Sélénium, ...

 3Hexachlorobenzène, isomères de l'hexachlorocyclohexane, PCB, Endosulfan, ...

 5Atrazine, Chlortoluron, Déséthylatrazine, Diuron, Isoproturon, Linuron, Métolachlore, Simazine, ...

 6 Tétrachloroéthylène, Trichloroéthane 1-1-1, Trichloroéthylène, Chloroforme, Dichloroéthanes, Dichloroéthylènes,

Dichlorométhane, Dichlorophénols, ...

 

Page 13: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 13/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

12

II.3. La surveillance dans les bassins 

Un récapitulatif de la sttratégie de la surveillance effectuée lors de la première année (1997) demise en œuvre de ce protocole rénové est présenté dans ce document. Chaque bassin s’emploieà atteindre l’homogénéité nationale recherchée.Certains bassins distinguent du RNB un réseau complémentaire dont les objectifs sont similairesmais se déclinent à l’échelle du bassin hydrographique.

La répartition du nombre de stations de mesure en fonction des micropolluants surveillés estprésentée en annexe 1. Une présentation plus détaillée de l’ensemble des substances surveilléesen 1997 se trouve également dans les annexes.

Adour Garonne :

Les pesticides  et les autres micropolluants organiques  ont été intégrés au réseau existant en1992 et sont suivis depuis 1997 sur 32 stations.

Les pesticides et certains micropolluants organiques sont recherchés dans l’eau. Certainspesticides sont également recherchés dans les sédiments ; 13 stations bénéficient d’un suivi depesticides très spécifiques, défini en fonction des activités agricoles locales.

Les autres micropolluants organiques sont recherchés uniquement dans les sédiments. Ils sontégalement mesurés sur les MES au niveau de 6 stations situées en aval des principaux coursd’eau du bassin.

Les métaux sont recherchés sur des « stations d’évaluation des impacts ”, dans l’eau(32 stations), dans les sédiments (91 stations), dans les bryophytes (135 stations) et dans lesMES (6 stations).

Artois Picardie

Le réseau est constitué de 10 stations sur lesquelles l’ensemble des micropolluants est mesurépour tous les supports : eau, MES et sédiments. Cinq d’entre elles, situées à l’aval de grandsbassins versants permettent de réaliser des bilans, quatre sont situées à l’aval des plus grandesagglomérations afin d’effectuer des évaluations des efforts de dépollution domestique etindustrielle, et l’une d’entre elles, a priori non polluée, sert de référence.

Compte tenu d’un historique industriel et minier important dans le bassin, un plus grand nombrede stations font l’objet de mesure de métaux sur les sédiments superficiels (66 stations RNB et137 stations du “ réseau complémentaire agence ”, soit 203 stations au total). Ces mesures sontcomplétées sur les 56 stations RNB par le suivi sur sédiments des micropolluants d’origineindustrielle et urbaine.

Les bryophytes autochtones sont rares dans les cours d’eau du bassin ; elles ne sont donc pasutilisées comme support analytique.

Loire-Bretagne

Le réseau de bassin est constitué, depuis 1997, de 41 stations de mesure réparties dans lesprincipaux cours d’eau :- 8 stations servent de référence dans des secteurs peu ou pas contaminés,- 27 stations servent à évaluer le degré de contamination du milieu aquatique, parmi lesquelles

9 sont principalement sous l’influence de pressions agricoles et 17 sous l’influence depressions industrielles ou urbaines, une station subissant simultanément toutes cesinfluences,

- 6 stations servent à établir des tendances.Un réseau d’impact pour les métaux a été constitué mais il n’est pas inclus dans cette synthèsecar il est représentatif des sites les plus contaminés et non pas de l’ensemble des cours d’eau.

Page 14: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 14/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

13

Par ailleurs, un réseau complémentaire a été créé pour évaluer la qualité et la comparer auxobjectifs de qualité fixés sur les 47 points nodaux du SDAGE qui n’étaient pas déjà suivis dans lecadre du RNB. Les objectifs, et par conséquent le suivi, y portent sur les pesticides en 44 pointset sur les métaux en 8 points, 5 points étant suivis pour ces deux catégories de micropolluants.Le choix des supports de mesure (eau, sédiments, bryophytes, MES) est fonction du type desubstance recherchée et des caractéristiques du site de prélèvement.

Rhin Meuse

On distingue dans le bassin 85 sites de mesures dont certains correspondent à plusieurs typesde stations.

- stations d'évaluation d’impact pour les métaux : 58 stations. Les mesures des micropolluantsmétalliques se font une fois par an dans les sédiments et/ou les bryophytes aquatiques (lesmesures sont effectuées simultanément dans ces 2 supports sur 18), et exceptionnellement 12fois par an sur eau pour 2 stations. 4 stations bryophytes de ce type peuvent aussi êtreconsidérées comme des stations de référence.

- stations d'évaluation pour les micropolluants : 23 stations. Les mesures se font au minimum 12fois par an dans l'eau pour les pesticides et une fois par an dans les sédiments pour certainspesticides organochlorés et micropolluants organiques

- stations bilan (tendance) : 8 stations. Des mesures de micropolluants organiques sonteffectuées au minimum 12 fois par an dans l'eau, les MES et une fois par an dans les sédiments

Par ailleurs, il existe 3 stations de commissions internationales qui ont fait l'objet d'au moins 13mesures de micropolluants organiques dans l'eau et les MES en 1997 (liste de substancesdifférente de celle des stations bilan).

Rhône Méditerranée Corse

 Les 127 stations du RNB sont situées sur le linéaire de cours d’eau structurants : Rhône, Saône,Doubs, Isère, Durance (49 stations), à l’exutoire des principaux affluents directs des cours d’eaustructurants (55 stations), à l’aval des centres de pollution supérieurs à 50 000 EH. (23 stations). Les 135 stations du réseau complémentaire sont situées à l’amont des bassins (14 stations deréférence), à l’exutoire des bassins (ou sous-bassins) supérieurs à 500 km

2(50 stations) et à

l’aval des centres de pollution supérieurs à 10 000 EH. (71 stations).

 Les micropolluants sont mesurés dans les bryophytes (métaux), quand elles sont présentes sur lesite de mesures, ou dans les sédiments. Ils sont mesurés en plus dans l’eau et les MES sur 14 stations situées sur les cours d'eaustructurants.

 Les pesticides sont suivis aux endroits susceptibles d’être contaminés (53 stations).

Seine NormandieLes micropolluants organiques sont mesurés en 84 stations à des fréquences (sauf pour lesmétaux) allant de 4 à 12 fois par an (24 fois par an pour les 7 stations de bilan qui bouclent lesgrands bassins versants supérieurs à 10.000 km²).

A ces stations, s’ajoutent une vingtaine de stations sur lesquelles une sélection étendue depesticides est recherchée au printemps.

Les HAP sont recherchés sur sédiments sur une dizaine de stations de référence situées en têtede bassin.

Les métaux sont suivis essentiellement sur sédiments y compris aux stations de référence. Sur 3stations bouclant le bassin aval de la Seine la recherche des métaux se fait sur eau 24 fois par

an de manière à évaluer l’apport en mer du bassin de la Seine.*

L’équivalent habitant (EH) est conventionnellement l’unité dans laquelle s’expriment les flux de pollution et les capacités detraitement.

Page 15: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 15/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

14

III. METHODE DE COLLECTE ET DE TRAITEMENT DESDONNEES

III.1. Le champ de l’étude 

Le traitement de données prend en compte tous les résultats disponibles aux stations duRéseau National de Bassin (RNB) et des réseaux complémentaires des agences de l’eau sur lapériode 1995-1997.

Dans le but de montrer l'impact de ces substances sur la qualité des rivières, lesparamètres choisis sont ceux présents dans le Système d'Evaluation de la Qualité des Eaux descours d'eau, SEQ-Eau, qui distingue les micropolluants minéraux (métaux), les pesticides et lesautres micropolluants organiques.

Dans la présente synthèse, et en cohérence avec le SEQ-Eau, les micropolluants ont étéregroupés en familles et sous-familles comme indiqué ci-dessous :

familles sous-familles

Métaux arsenic, cadmium, chrome, cuivre, mercure,nickel, plomb, zinc

Pesticides insecticides, herbicides, fongicides

Autres micropolluants organiques Composés aromatiques benzéniques et aminéschlorés ou non, composés aliphatiques chlorés,hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP),

polychlorobiphényls (PCB), composésphénoliques chlorés ou non, organostanneux

La présence des micropolluants dans l’environnement pouvant être détectée en réalisantdes analyses sur des échantillons d’eau, de mousses aquatiques (ou bryophytes), de sédimentsou de matières en suspension (ou MES), la présente synthèse prend en compte les mesuresfaites sur ces quatre supports.

III.2. Les approches possibles 

Pour évaluer la contamination des cours d'eau par les micropolluants, différentesapproches sont possibles selon que l'on privilégie les aspects sanitaires ou écologiques et selonla précision et la richesse des données. Elles sont passées en revue ci-dessous.

III.2.1. L’approche Santé publique

L'objectif d'une approche de type santé publique est de garantir la santé humaine.S'agissant du risque pour la santé humaine de la contamination des cours d'eau par lesmicropolluants, elle se réfère essentiellement à la réglementation sur la production et ladistribution d'eau potable.C'est une approche par substance, appliquant des références très homogènes, car établies à

partir du principe de précaution : des substances artificielles, nombreuses et aux risquessanitaires mal connus n’ont pas à être présentes dans les eaux de consommation.

Page 16: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 16/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

15

Le code de la santé publique définit notamment au travers du décret 89-3 modifié du 3 janvier1989, les exigences de qualité applicables aux eaux brutes et aux eaux distribuées. Ces textestranscrivent les directives européennes du 16 juin 1975 sur les eaux destinées à la productiond’eau potable, et du 15 juillet 1980 relative aux les eaux destinées à la consommation humaine.La révision de cette dernière, DIR 98/83/CE, confirme ou sévérise ces exigences ; elle entrera enapplication en France dans l’année 2000.

Ainsi, dans le cas des pesticides et des PCB, le décret 89-3 a fixé une concentration

maximale admissible (CMA) dans les eaux distribuées de 0,1µg/l par substance individualisée,quelle que soit la substance active (sauf pour l'aldrine, la dieldrine, l'heptachlore et l'epoxyde

d'heptachlore, pour lesquels la valeur est de 0,03µg/l), avec un total, toutes substances

confondues, de 0,5µg/l. Ainsi ces valeurs maximales sont applicables quelle que soit lasubstance, et donc sa toxicité.

III.2.2. L’approche SEQ-Eau

L'évaluation de la qualité des eaux des cours d'eau, faite depuis 1971 avec une grille declassification comportant cinq classes repérées par des couleurs, se réfère maintenant aunouveau système d'évaluation, le SEQ-Eau qui :

- introduit des notions nouvelles de classes d'aptitude potentielle à la biologie et auxusages,- modernise et harmonise la notion de classe de qualité sur l'échelle des cinq couleurs.

L'aptitude potentielle à la production d'eau potable est évaluée, dans le SEQ-Eau, en se référantaux réglementations européenne et française. Elle est donc cohérente avec l'approche santépublique. Elle organise l'évaluation sur une échelle de cinq classes d'aptitude :

- eau de qualité acceptable pour être consommée, mais pouvant nécessiter un traitement

de désinfection (bleu),- eau nécessitant un traitement simple (vert),- eau nécessitant un traitement classique (jaune),- eau nécessitant un traitement complexe (orange),- eau inapte à la production d'eau potable (rouge).

L'aptitude potentielle à la vie dans le cours d'eau est évaluée à partir des risques d'effetsécotoxiques en utilisant l'ensemble des données scientifiques disponibles sur l'écotoxicité desmicropolluants et en utilisant également une échelle de cinq classes d'aptitude :

- risque négligeable d'effets néfastes sur toutes les espèces (bleu),- risques d'effets chroniques (sublétaux) pour les espèces les plus sensibles, notammentles juvéniles (vert),

- risques d'effets chroniques (sublétaux) ; possible réduction d'abondance ; prédominanced'espèces tolérantes (jaune),- risques d'effets létaux sur les espèces sensibles ; diminution d'abondance (orange),- très grands risques d'effets létaux sur plusieurs espèces ; diminution de l'abondance et dela variété des espèces (rouge).

La qualité de l'eau du cours d'eau est évaluée, du point de vue des micropolluants, en prenant encompte les aptitudes potentielles de l'eau à la production d'eau potable et à la biologie. Ellereprend l'échelle des cinq couleurs :

- Bleu : si l'aptitude à la biologie et à la production d'eau potable sont toutes deux en bleu,- Vert : dés que l'aptitude à l'un des deux passe au vert,

- Jaune : lorsque l'aptitude à l'un des deux est en jaune (priorité à la biologie),- Orange : lorsque l'aptitude à l'un des deux est en orange (priorité à la biologie),- Rouge : dés que l'aptitude à l'un des deux passe au rouge.

Page 17: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 17/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

16

L'évaluation de la qualité de l'eau avec ces classes couleur est complétée par des indicesde qualité qui permettent de décrire la qualité sur une échelle de 1 à 100 cohérente avec lesclasses puisque l'indice de 0 à 20 correspond au rouge, 20 à 40 à l'orange, 40 à 60 au jaune, 60à 80 au vert et 80 à 100 au bleu.

La qualité de l'eau est donc évaluée, en cohérence avec la loi sur l'eau, en fonction del'importance des altérations constatées du point de vue des effets sur la santé humaine et deseffets sur les écosystèmes.

L'outil SEQ-Eau dans sa version 1 actuellement opérationnelle porte sur les mesures demicropolluants dans l'eau et dans les mousses aquatiques (ou bryophytes). Les études qui sont àl'origine de cet outil ont déjà permis de définir certains seuils pour les mesures sur sédiments etmatières en suspension ; il s'agit des seuils définissant le passage du bleu au vert et du vert au jaune pour les classes d'aptitude à la biologie.

III.2.3. L'approche retenue

L’approche retenue dans ce document s'inspire des précédentes, en choisissant desimplifier l'évaluation de la contamination pour ne retenir que trois classes de qualité, conduisantà une présomption de présence faible, modérée ou forte des micropolluants.

Cette méthode s'appuie sur le SEQ-Eau et tient compte des mesures sur sédiments et surmatières en suspension (MES).

Trois classes ont été définies de la manière suivante :

- 1 - présomption faible de contamination (représentée en bleu) : la classe de qualité SEQ-Eau est en bleu ou la contamination des sédiments et des matières en suspension est du

même ordre,

- 2 - présomption modérée de contamination (représentée en jaune) la classe de qualitéSEQ-Eau est en vert, jaune ou orange, ou la contamination des sédiments et des matièresen suspension est du même ordre tout en restant inférieure à 50 fois la valeur maximale dela classe bleue,

- 3 - présomption forte de contamination (représentée en rouge) : la classe de qualité SEQ-eau est en rouge ou la contamination des sédiments et des matières en suspension estplus de 50 fois la valeur maximale de la classe bleue.

La méthode s'appuie sur les références suivantes :

- pour les supports eau et bryophytes, les seuils retenus sont les classes de qualité du SEQ-Eau,

- pour les supports sédiments et matières en suspension, les seuils bleu/jaune sont ceux del’étude de WRC de 1996 "Seuils de qualité pour les micropolluants organiques et minéraux dansles eaux superficielles", présentés dans l’annexe A du rapport de présentation du SEQ-Eau(étude inter agences n°64 - janvier 1999).

Page 18: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 18/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

17

Les règles de calcul sont donc les suivantes (voir en annexe 2 la grille des seuils) :

Seuilbleu/jaune

Seuiljaune/rouge

Eau et bryophytes (SEQ-Eau) S1 S4

Sédiments et MES (étude interagences n°64) S'1 S'1 x 50S1 : seuils bleu/vert des classes de qualité du SEQ-EauS'1 : seuils bleu/vert des classes d'aptitude à la biologie pour les sédiments et MESS4 : seuils orange/rouge des classes de qualité du SEQ-Eau

Quelques précisions sont à signaler :- En anticipation sur la version 2 du SEQ-Eau, il a été décidé de ne pas tenir compte des seuilsdes micropolluants totaux (à l'exception des totaux HAP, PCB et endosulfan), les seuils parsubstance individualisée prenant suffisamment en compte la contamination du cours d'eau.- Les seuils de classe de qualité des métaux sont définis par le SEQ-Eau en fonction de la duretéde l'eau. Or, les données utilisées dans la présente synthèse ne tiennent pas compte de ladureté. Il a donc été décidé de retenir les seuils correspondant à la valeur médiane de la dureté,soit de 50 à 200 mg/l de CaCO3.

III.3. Les sources de données 

Le produit a été réalisé à partir des données fournies à la BNDE. Le tableau ci dessous indiqueles données qui ont permis un classement des stations. Les paramètres totaux sontcomptabilisés.

Tableau 2 : Données utilisées pour réaliser le produit (période 1995-1997)

Bassin Nombre destations

Nombre deparamètres

Nombred’analyses

Supports

Adour-Garonne137 40 21 001

Eau, Sédiments, MES,Bryophytes

Artois-Picardie204 41 5 763

Eau, Sédiments, MES

Loire-Bretagne99 43 6 863

Eau, Sédiments, MES,Bryophytes

Rhin-Meuse 73 64 25 978

Eau, Sédiments, MES,Bryophytes

Rhône-Méditerranée-

Corse

168 86 33 497Eau, Sédiments, MES,

Bryophytes

Seine-Normandie

194 56 22 442

Eau, Sédiments, MES

Page 19: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 19/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

18

III.4. Description du traitement des données retenu 

III.4.1. Règles de traitement

Le terme « paramètre » équivaut à celui de substance ou molécule chimique.

Le SEQ-Eau définit les règles de calcul suivantes :a) pour qualifier un prélèvement- des paramètres impératifs ont été définis pour chaque altération (une altération est ungroupe de paramètres et 4 altérations ont été définies pour les micropolluants :micropolluants minéraux sur eau brute, métaux sur bryophytes, pesticides sur eau brute etmicropolluants organiques hors pesticides sur eau brute ),- la qualité par altération est déterminée par le paramètre déclassant, celui qui définit laclasse de qualité la moins bonne (un paramètre déclasse si sa concentration dépasse lalimite supérieure de la classe de qualité, il classe alors la qualité dans la classe supérieure),- un filtrage par l'incertitude analytique est introduit pour éviter un déclassement dû à unseul paramètre dont la valeur serait trop proche de la valeur seuil de déclassement (20%pour les métaux et 25% pour les micropolluants organiques).

b) pour évaluer la qualité annuelle ou inter annuelle- un nombre et une répartition minimum de prélèvements pendant la période sont requispour qualifier chaque altération,- la qualité par altération est déterminée par le prélèvement le plus déclassant constatédans au moins 10% des prélèvements effectués pendant la période.

Ces règles ont été appliquées avec quelques ajustements pour tenir compte du nombreparfois réduit de prélèvements et du fait que les mesures portaient sur quatre supports (eau,bryophytes, sédiments et MES) au lieu de deux seulement dans la version actuelle du SEQ-Eau(eau et bryophytes).- les familles correspondent aux altérations du SEQ-Eau pour les supports eau et bryophytes ; les

supports sédiments et matières en suspension (MES) ayant été retenus en complément pourqualifier chaque famille, la règle des paramètres impératifs n'a pas été appliquée. Une famillepourra donc être qualifiée même si certains paramètres impératifs du SEQ-Eau n'ont pas étémesurés,- la qualité de chaque prélèvement est déterminée par famille et pour chaque support en retenantle paramètre le plus déclassant avec filtrage sur l'incertitude analytique : si le déclassement, pourun support, n'est dû qu'à un seul paramètre, la concentration de ce paramètre est corrigée del'incertitude analytique avant de calculer la classe de qualité finalement retenue,- la qualité inter annuelle (sur la période des trois années 1995, 96 et 97) est déterminée parfamille et pour chaque support par le prélèvement le plus déclassant constaté dans au moins10% des prélèvements effectués pendant la période,- la qualité par famille est alors celle du support le plus déclassant. Il n'a cependant pas étéimposé de nombre minimum de prélèvements pendant la période,- la qualité par famille a ensuite été décomposée en qualité par sous-famille en retenant lesparamètres de chaque sous-famille qui avaient contribué à déterminer la qualité de la famille.

c) Pour les valeurs mesurées inférieures à un seuil de détection analytique, si le seuil dedétection est inférieur au seuil limitant la classe bleue, la mesure est utilisée pour qualifier lasous-famille ; si le seuil de détection est supérieur au seuil limitant la classe bleue, la mesuren'est pas utilisée.

Page 20: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 20/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

19

III.4.2. Détermination des classes de qualité par point

Les données utilisées, en chaque point RNB, sont l’ensemble des mesures sur la période1995 à 1997, pour chaque substance et chaque type de support.

Le calcul des classes est fait en plusieurs étapes :

Première étape : Classe de qualité par point pour un prélèvement et un support d'une famille.Pour chaque prélèvement et pour chaque support (eau, bryophytes, sédiments, MES), le plusmauvais des résultats observés parmi les paramètres de la famille détermine la classe de qualité,après filtrage par l'incertitude analytique.

Deuxième étape : Classe de qualité inter annuelle par point pour un support d'une famille.Tous les prélèvements de la période (1995 à 97) sont pris en compte. La qualité retenue est laplus mauvaise constatée dans au moins 10% des prélèvements.

Troisième étape : Classe de qualité inter annuelle par point et par famille.C’est la plus mauvaise des classes de qualité rencontrées, parmi les supports de mesure de la

famille considérée, qui est retenue.

Quatrième étape : Classe de qualité inter annuelle par point et par sous-famille.La qualité de chaque sous-famille est déterminée par les paramètres les plus déclassants de lasous-famille qui ont été retenus pour qualifier la famille. La qualité par sous-famille est doncidentique à celle de la famille (si les paramètres de la sous-famille ont été parmi ceux qui ontdéclassé la famille) ou meilleure (si les paramètres de la sous-famille n'ont pas été parmi ceux quidéclassaient la famille).

Cinquième étape : Classe de qualité inter annuelle synthétique par point et par famille.C'est la plus mauvaise des classes de qualité rencontrées parmi les trois familles qui est retenue.

La qualité synthétique est attribuée, même si une ou deux familles seulement est qualifiée.

Le fait de ne pas imposer de paramètre impératif pour qualifier un prélèvement, ni defréquence minimale pour qualifier la période de trois ans conduit à des résultats dont lasignification peut être plus ou moins fragile. En outre le déclassement en un point peut être dû àun ou plusieurs paramètres ; le filtrage par l'incertitude analytique évite cependant le risque dedéclassement par un seul paramètre s'il a une concentration trop proche de la limite de classe.Seul l'examen au cas par cas de chaque point de mesure permet de dire si le déclassementrepose sur la mesure de plusieurs paramètres et de plusieurs prélèvements et de combien, et s'ilest dû à plusieurs paramètres et lesquels.

III.5. Mode de représentation 

Les résultats sont présentés selon trois modes :

- des cartes pour chacune des trois familles (métaux, pesticides et autres micropolluants organiques) ainsique pour la synthèse des trois. Pour cette dernière carte, un point est qualifié dès qu'une des trois famillesest mesurée. Ces cartes sont obtenues en effectuant les étapes n° 1, 2, 3 et 5 définies au § précèdent sur ladétermination des classes de qualité par point.

- des histogrammes donnant la proportion des prélèvements dans les trois classes de qualité, par familleet par sous-famille. Ces histogrammes sont obtenus en effectuant les étapes n°1, 2, 3 et 4 définies au §

précédent sur la détermination des classes de qualité par point. Les histogrammes font apparaître uneproportion accrue de bleu et de jaune par rapport aux cartes dans la mesure où les cartes n'ont retenu quele prélèvement le plus mauvais constaté dans au moins 10% des prélèvements.

Page 21: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 21/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

20

- des histogrammes donnant la proportion des analyses dans les trois classes de qualité, par famille et parsous-famille. Les mesures indéterminées (valeur inférieure à un seuil analytique s'il est lui-même supérieurà la limite de la classe bleue) sont représentées dans les histogrammes par une couleur grise Ceshistogrammes sont obtenus en distinguant la qualité pour chaque analyse de chaque prélèvement. Leshistogrammes par analyse font apparaître une proportion de bleu et de jaune encore accrue par rapport auxhistogrammes par prélèvement dans la mesure où les prélèvement sont qualifiés par les analyses les plusdéclassantes.

Seul le mode de représentation par carte figure dans la plaquette synthétique en 12 pages qui a étélargement diffusée.

Page 22: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 22/23

Les micropolluants dans les cours d’eau – 3 années d’observations (1995 à 1997) 

21

IV. LA SITUATION DANS LES COURS D’EAU

La liste des points, où la présomption de contamination est forte, par bassin, est accompagnée d’uneindication sur l’origine des pollutions (annexe 6). Ci dessous, une synthèse présente la contamination dechaque bassin.

Adour-Garonne

La contamination de l’eau est le résultat de pollutions d’origines industrielle et agricole. Elle résulte aussides caractéristiques géologiques du bassin.

La présence de gisements métallifères étendus dans le Massif Central et les Pyrénées, d’industries du cuir,d’activités minières, métallurgiques et de traitements de surfaces, contribue à la contamination métalliquedes eaux du bassin, notamment sur le Lot, l’Aveyron, l’Agout et le Tarn. Des efforts, passant par la mise enplace de traitements des rejets et des eaux provenant d’anciens dépôts de stériles, ont conduit à uneréduction importante des apports d’origine industrielle.Pour les pesticides, la monoculture de maïs irrigué explique la présence de triazines dans les eaux del’Adour. Les concentrations en triazines et en lindane sur la Baise et le Dropt sont dues à des cultures demaïs irrigué et de céréales.La présence de solvants chlorés sur la Dordogne est due à une unité de retraitement de solvants usagés, etcelle d’HAP sur le Lot aval à la rémanence d’une pollution provenant sans doute d’une fonderie ferméedepuis quelques années.

Artois-Picardie

Pendant plusieurs siècles, les usines métallurgiques et les mines ont déversé des produits toxiques dans lesrivières. Le nord du bassin rassemble l’essentiel des industries et des mines et présente une forte densitéde population.

La pollution métallique est très importante sur l’ensemble du bassin, notamment sur l’Escaut qui a un trèslourd passé industriel automobile et une forte densité de population et dans le bassin minier comprenant laDeûle et le canal à grand gabarit. Des concentrations élevées sont retrouvées également en aval desagglomérations comportant des zones industrielles comme Arras, Dunkerque, Saint Quentin et Lille.Les concentrations en pesticides sont importantes sur la quasi-totalité du bassin mais ne sont jamaisdéclassantes par rapport aux concentrations en métaux et autres micropolluants organiques. Parmi cesderniers, les plus déclassants sont les hydrocarbures polyaromatiques et les polychlorobiphényles (PCB)que l’on trouve à l’aval de toutes les agglomérations.

Loire-Bretagne

Ce bassin est marqué par des activités essentiellement agricoles accompagnées de sites de productionsagro-alimentaires. La façade littorale est une zone de pêche, de conchyliculture et de tourisme.

La contamination métallique provient d’origines diverses : des activités de traitements de surfaces sur le

Furan, la Loire amont, le Cher et la Vienne, des activités de tannerie sur la Loire amont contaminant leseaux avec le chrome, d’anciennes exploitations minières contribuant à rendre le lessivage des métaux plusfacile sur l’Aulne amont et sur l’Aulne vers Châteaulin.La contamination par les pesticides est importante sur l’ensemble du bassin et plus particulièrement dansl’ouest, associée le plus souvent à une pression agricole forte : atrazine dans l’Oudon, lindane dans leGouessant, l’Aulne, le Blavet et la Vilaine, le diuron dans la Vie, le lindane dans la Loire aval.Le réseau de mesure a été étendu en 1997 et certains sites n’ont donc été que peu mesurés sur la périodede 1995 à 1997. Il peut en résulter une sous estimation de la contamination des cours d’eau par lespesticides, particulièrement dans l’ouest.

Les concentrations en micropolluants organiques autres que les pesticides sont souvent associées auxagglomérations et à des sources de contamination multiples comme certaines industries ou des activités decombustion et d’incinération : c’est le cas du PCB dans la Loire et la Vilaine ou du benzo-(a)-pyrène dans

l’Indre, le Loir et la Mayenne.

Page 23: Micro Polluants Cours d'eau en France

8/9/2019 Micro Polluants Cours d'eau en France

http://slidepdf.com/reader/full/micro-polluants-cours-deau-en-france 23/23

22

Rhin-Meuse

Les contaminations en micropolluants métalliques, essentiellement cuivre, arsenic, plomb et mercure, sontpour la plupart observées dans les secteurs où sont implantées des industries de traitements de surface,notamment dans les vallées vosgiennes et ardennaises, des activités minières et sidérurgiques, y comprisdans les secteurs où ces activités ont cessé, ainsi que des plates-formes industrielles comme la Rosselle.

Les fortes contaminations en micropolluants organiques sont liées pour l'essentiel aux HPA et aux PCB.Ces substances sont détectées de manière quasi systématique dans les matières en suspension, confirmantle caractère ubiquitaire de ces polluants. Les fortes contaminations en HPA observées correspondent auxprincipaux apports connus, ponctuels (certaines activités industrielles) ou semi-diffus (zones urbanisées).L’origine des contaminations les plus fortes en PCB est, dans certains cas, connue, comme dans la Thur oudans le cours aval de la Moselle par exemple, où elle résulte d'activités industrielles anciennes. Dansd’autres cas, l’origine précise reste à identifier comme dans la Moselle amont ou la Meurthe.

Enfin les contaminations par les pesticides tendent progressivement à se généraliser dans denombreux cours d'eau, tant en Alsace qu'à l'ouest des Vosges. De fortes contaminations en atrazine,chlortoluron et isoproturon sont observées dans les rivières du plateau lorrain où se trouvent des zones decultures céréalières. De fortes contaminations en DDT et surtout DDE, bien qu’interdits d’emploi en

agriculture depuis 1972, sont aussi observées dans certains cours d'eau comme la Thur et la Meuse.L’origine précise de la présence persistante de ces fortes contaminations n'est pas connue.

Rhône-Méditerranée-Corse

 C’est un bassin hétérogène avec 42 % de territoires montagneux, le reste étant consacré à de grandeszones urbaines, industrielles et à une agriculture importante. L’activité touristique y est très développéenotamment sur le pourtour méditerranéen et les Alpes. La contamination métallique peut être provoquée par la nature géologique des sols (par exemple l’arsenicdans l’Ardières). Elle résulte par ailleurs d’activités agricoles avec les vignobles (arsenic et cuivre dansl’Ardières). Elle est due aussi à la présence d’industries (la Turdine :nickel, chrome et cuivre à l’aval deTarare, la Cance : nickel, chrome et cuivre à l’aval d’Annonay, le Gier : nickel et cuivre, la Bourbre : cuivre,

la Durance : mercure). Peu de stations sont très contaminées par les pesticides. On trouve une certaine concentration depesticides dans l’Ardières du fait des vignobles. La présence de DDT (substance interdite depuis 1972),dans les cours d’eau à l’aval du Drac (Isère et Rhône) correspond à une pollution historique d’un site defabrication sur le Drac. Les principaux micropolluants organiques autres que les pesticides responsables de fortes contaminationsdans le bassin sont les HAP et les PCB provenant des zones urbaines.

Seine-Normandie

Le bassin Seine-Normandie rassemble 40% des activités industrielles du pays alors que 60% de lasuperficie est composée de terres agricoles.

La contamination par les métaux souligne la forte pression de l’agglomération parisienne qu’il s’agissed’apports urbains (plomb, zinc, cuivre) ou industriels pour l’ensemble des éléments. Les industries sont àl’origine des contaminations en nickel du Therain et de l’Oise, en cuivre, mercure, zinc et nickel de la Risle.Des contaminations liées aux agglomérations de taille moyenne sont à noter (Pithiviers, Rouen, Caen).Pour les pesticides, la contamination des petits cours d’eau (la Thérouanne, l’Almont ou la Serre) ou desgrandes rivières (l’Oise, la Marne et la Seine), en atrazine, simazine et diuron, est importante.

Pour les autres micropolluants organiques, les PCB sont en recul dans les sédiments mais seront présentslongtemps du fait de leur rémanence. Les HAP sont omniprésents sur l’ensemble du bassin notamment auxenvirons des grandes agglomérations urbaines, par exemple la région parisienne, l’Eure à l’aval deChartres, le Loing à Montargis, la Vesle à l’aval de Reims... ou encore les secteurs de St Lô et Caen.