Préservation de la ressource en eau

Les principaux polluants industriels des milieux aquatiques
Les matières en suspension (MES)

Ce sont des matières insolubles, fines, minérales ou organiques, biodégradables ou non. Leur présence en excès peut provoquer :

- une augmentation de la turbidité (teneur d'un liquide en matières qui le troublent) du milieu, ce qui limite la pénétration des rayons lumineux nécessaires à la photosynthèse ainsi que la pénétration des rayons UV qui jouent un rôle important en limitant les populations microbiennes de certains pathogènes,

- des dépôts propices aux fermentations consommant de l'oxygène et contribuant ainsi aux carences en oxygène,

- des effets négatifs sur les poissons tels que le colmatage de leurs branchies ou des sédimentations dans des zones de frayères portant atteinte à leur reproduction.

Ces matières en suspension peuvent être d'origine naturelle (érosion des sols, détritus organiques notamment) ou anthropique (rejets urbains ou industriels, en particulier ceux des secteurs agro-alimentaire, papetier, textile ou chimique). La mesure de leur concentration, en mg/l, et la connaissance du débit des rejets industriels permettent de déduire un flux des industries en MES (en kg/j). Sachant qu'en moyenne un habitant rejette 90 g/j de MES, ces valeurs peuvent être exprimées en équivalent habitant (eq-h). Ainsi un rejet de 1 000 eq-h correspond à 90 kg/j de MES. L'ensemble des installations classées de Picardie rejette en MES l'équivalent d'environ 55 000 eq-h (la Picardie comptant 1 886 000 habitants).

Les dix premières entreprises picardes pour les rejets en MES représentent en 2006 plus de 60%du flux global picard, soit environ 3 t/j pour un flux global de 5 t/j. Entre 2004 et 2006, le flux total de MES mesuré en provenance d'installations classées a diminué de près de 20% pour passer de 6,2 t/j à 5 t/j, soit de 69 000 à 55 000 équivalent-habitants.



La demande chimique en oxygène (DCO)

La mesure de ce paramètre donne une évaluation de la matière oxydable contenue dans un rejet. En général, pour sa plus grande part, elle est constituée de matière organique dont l'oxydation entraîne une chute de la quantité d'oxygène dissout dans l'eau, élément indispensable à la survie de la faune et de la flore. Les organismes vivants présents dans l'eau auront ainsi d'autant moins d'oxygène à leur disposition que la valeur de la DCO de cette eau est élevée. Les effluents d'origine domestique, mais aussi industrielle, peuvent contenir une forte DCO. Les plus gros émetteurs industriels appartiennent aux secteurs agro-alimentaire, papetier, chimique et pétro-chimique.

En moyenne, un individu rejette 120 g/j de DCO. Les flux de DCO exprimés en kg/j pourront être, comme pour les MES, convertis en équivalent habitant.

Les dix premières entreprises picardes pour les rejets en DCO représentent en 2006 environ 52 % du flux global industriel régional.

Entre 2004 et 2006, le flux total de DCO mesuré en provenance d'installations classées a diminué de près de 20% pour passer de 36 t/j à 29 t/j, soit de 300 000 à 242 000 équivalent-habitants.

La demande biologiqueen oxygène (DBO)


La demande biologique en oxygène (DBO) est la quantité d'oxygène nécessaire aux micro-organismes aérobies de l'eau pour oxyder les matières organiques, dissoutes ou en suspension dans l'eau. Ce paramètre constitue donc un bon indicateur de la teneur en matières organiques biodégradables d'une eau au cours du processus d'autoépuration (processus permettant à un écosystème aquatique équilibré de transformer ou d'éliminer les substances polluantes qui lui sont apportées). Elle est en général calculée en donnant la diminution de la teneur en oxygène de l'eau au bout de 5 jours à 20°C et dans le noir. On parle alors de DBO5. Le rapport DCO/DBO5 donne une indication sur la biodégradabilité des polluants contenus dans un effluent. Pour un rapport inférieur à 3, l'effluent est dit contenir des polluants facilement biodégradables ; au-delà de 5, ils sont difficilement biodégradables (présence d'une "DCO dure"). Les valeurs de la DBO5 mesurées dans l'industrie peuvent être très faibles pour les eaux résiduaires peu biodégradables et aller jusqu'à plusieurs grammes par litre dans des secteurs comme l'agroalimentaire. En moyenne, un individu rejette 45 g/j de DBO5. Les flux exprimés en kg/j pourront être, comme pour la DCO, convertis en équivalent habitant.

Les dix premières entreprises picardes pour les rejets en DBO5 représentent en 2006 plus de 70 % du flux global picard, soit 4 t/j pour un flux global de 5,6 t/j.

Entre 2004 et 2006, le flux total de DBO5 mesuré en provenance d'installations classées a diminué de plus de 28 % pour passer de 7,8 t/j à 5,6 t/j, soit de 173 000 à 124 000 équivalent-habitants.

Les métaux toxiques (METOX)

Dans notre environnement, les métaux sont habituellement présents en faible quantité. Cependant, audelà de certains seuils, ils peuvent devenir toxiques pour l'homme et le milieu aquatique. Pour évaluer l'importance de la présence des métaux dans le milieu aquatique, en tenant compte de leurs effets toxiques, un indice global a été défini, le METOX. Il est calculé en additionnant les quantités de chaque métal toxique particulier affecté d'un coefficient multiplicateur reflétant la toxicité du métal (50pour le cadmium et le mercure, 10 pour l'arsenic et le plomb, 5 pour le nickel et le cuivre, 1 pour le chrome et le zinc).

On considère que 0,23 g de METOX sont rejetés par habitant par jour. Pour la Picardie, le METOX d'origine industrielle est évalué à environ 18 kg/j.

Entre 2004 et 2006, le flux total de METOX mesuré en provenance d'installations classées a diminué de près de 30% pour passer de 25 kg/j à 18 kg/j, soit de 108 700 à 78 200 équivalent-habitants.


L'azote (N)


Cet élément peut être présent dans l'eau sous différentes formes : nitrates (NO3-), nitrites (NO2-), ammonium (NH4+) et azote organique. Outre sa toxicité intrinsèque, l'azote ammoniacal se transforme en nitrite puis nitrate en consommant de l'oxygène. Sous cette forme, l'azote contribue donc lui aussi à des situations d'anoxie des milieux aquatiques. Les nitrates sont également des éléments nutritifs majeurs des végétaux ce qui, sous certaines conditions et tout particulièrement en milieu marin, peut favoriser un développement anormalement important de certains organismes au détriment d'autres (eutrophisation). L'agriculture et la chimie industrielle apportent les plus grosses contributions à ce type de pollution. Les flux d'azote réduit NR ou azote kjeldahl NKT (azote organique + azote ammoniacal) peuvent s'exprimer, eux aussi, en équivalent habitant (rejet moyen de 15 g/j par habitant).

Les dix premières entreprises picardes pour les rejets en NKT représentent en 2006 plus de 85 % du flux global industriel picard, à savoir 850 kg/j pour un flux global de 1 000 kg/j. Entre 2004 et 2006, le flux total de NKT mesuré en provenance d'installations classées a diminué de près de 50 % pour passer de 1 950 kg/j à 1 000 kg/j, soit de 130 000 à 66 000 équivalent-habitants.


Le phosphore (P)

Dans les écosystèmes d'eau douce, le phosphore existe sous trois formes : phosphore inorganique, particules de phosphore organique, phosphore organique dissous. Les algues et les plantes aquatiques utilisent une forme de phosphore inorganique pour leur nutrition. Dans la plupart des lacs et des cours d'eau, cet élément est le nutriment principal qui limite la croissance des algues et des plantes. Dans certains écosystèmes, il est absorbé très rapidement et sa concentration est donc difficile à mesurer précisément. On préfère donc mesurer le total de toutes les formes de phosphore.

La présence de concentrations excessives de phosphore dans les écosystèmes d'eau douce stimule la croissance des plantes et des algues, ce qui peut conduire à certains dérèglements : changements du nombre et des types de plantes et d'animaux, accélération de la croissance des animaux, hausse de la turbidité de l'eau, augmentation des volumes de matière organique qui se déposent au fond sous forme de plantes et d'animaux morts, baisse de la teneur en oxygène de l'eau.

Le phosphore a pour principale origine l'agriculture et les rejets domestiques. L'industrie en rejette également du fait de la présence de phosphore dans certains réactifs de laboratoire et dans des eaux de rinçage (après utilisation de lessive par exemple). En moyenne, un individu rejette 4 g/j de phosphore. Les dix premières entreprises picardes pour les rejets en phosphore représentent en 2006 plus de 80 % du flux global picard, soit 100 kg/j pour un flux global de 125 kg/j.

Entre 2004 et 2006, le flux total de phosphore mesuré en provenance d'installations classées a diminué de près de 35 % pour passer de 190 kg/j à 125 kg/j, soit de 47 500 à 31 000 équivalent-habitants.

Autres substances dangereuses

La DCE (Directive Cadre sur l'Eau) a été adoptée le 23 octobre 2000. Elle fait obligation aux Etats membres de l'Union Européenne d'atteindre le bon état des écosystèmes aquatiques en 2015. Dans ce cadre la DRIRE a mené une action dont le but est d'identifier la présence éventuelle de polluants particulièrement dangereux dans les rejets industriels, en vue de protéger les milieux. Les substances concernées sont souvent présentes en quantité extrêmement faible (de l'ordre du microgramme par litre) mais peuvent néanmoins être néfastes pour le milieu récepteur.

En Picardie, la campagne de recherche des substances dangereuses dans l'eau, menée au cours des années 2005 et 2006, a concerné 84 établissements industriels. Les établissements ont été sélectionnés, sur la base du volontariat, afin de couvrir les différentes branches professionnelles et de cibler les plus gros rejets aqueux. Ainsi, 106 substances dangereuses ont été systématiquement recherchées dans leurs rejets, dont 41 substances identifiées comme prioritaires et pour lesquelles la DCE indique que les rejets devront être fortement réduits, voir complètement éliminés, dans un délai de 20 ans.

En 2007, l'ensemble des comptes-rendus de mesure a été remis et l'INERIS a été chargé en Picardie de réaliser la valorisation des résultats et d'élaborer une brochure de synthèse.

Au-delà de la portée régionale de cette action, les résultats picards vont alimenter une base de données nationale sur laquelle le Ministère chargé de l'environnement va s'appuyer pour définir, pour chaque secteur d'activité, une liste d'une dizaine de substances dangereuses particulièrement rejetées par les installations de ce secteur ; un suivi particulier de ces substances sera alors effectué.


Novance à Venette (60) :
exemple d'amélioration des rejets aqueux

La société NOVANCE a pour activité l'extraction d'huile végétale à partir de graines de tournesol, le raffinage et l'extraction des composés chimiques à façon. Les produits extraits sont utilisés comme additifs dans les formulations de produits de synthèse.

Bassin biologique
Initialement, les eaux usées étaient traitées dans une station d'épuration interne devenue obsolète qui ne permettait plus d'obtenir une épuration efficace des effluents rejetés dans la rivière Oise. En 2006, la société a donc complété son ouvrage épuratoire par la mise en place d'un flottateur (dispositif de traitement consistant à injecter des microbulles d'air dans l'effluent, qui se fixent sur les particules indésirables et les font ainsi flotter pour permettre leur capture), d'une unité de traitement des graisses et d'un bassin biologique. Les résultats d'auto-surveillance obtenus sur les rejets aqueux après traitement montrent une amélioration significative de la qualité des rejets.
Evolution des rejets de Novance, en Kg/J

Flottateur

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