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Le développement durable à découvert

 | 
Agathe Euzen
, 
Laurence Eymard
, 
Françoise Gaill

Cinquième partie – Incidences des activités humaines sur les milieux

16. Pollution des milieux aquatiques

Yves Perrodin

Texte intégral

1La qualité des milieux aquatiques est fragile, elle est dégradée par de nombreux polluants, suite aux rejets d’effluents liquides, au ruissellement de l’eau de pluie sur des surfaces polluées, au lessivage de sols contaminés, et aux nombreuses autres activités anthropiques* émettant des substances toxiques dans l’environnement.

Principales sources de polluants

2Les activités urbaines, industrielles et agricoles correspondent aux principales sources de pollution des milieux aquatiques. Au sein des villes, les rejets des stations d’épuration (STEP) sont le plus souvent évoqués. Viennent ensuite les déversoirs d’orages qui rejettent dans le milieu naturel des eaux de ruissellement non indemnes de polluants, et parfois additionnées d’eaux usées non traitées. Les rejets industriels, fortement contributeurs au siècle dernier, sont désormais moins dominants dans les pays développés en raison de l’amélioration des procédés de traitement des effluents, mais aussi de la délocalisation de nombreuses usines. Les activités agricoles restent en revanche très impliquées, même si les pratiques commencent à changer (cf. V.17). À ces trois sources principales, il faut ajouter les infrastructures de transport, comme les réseaux routiers, les chemins de fer, les canaux, les ports… chacune à l’origine de pollutions, tant de type chronique que de type accidentel (marées noires…). Les installations de traitement/valorisation des déchets (incinération, centres d’enfouissements techniques CET, centres de tri, de compostage ou de méthanisation), sources secondaires de rejets vers les milieux aquatiques, sont également à considérer. Par ailleurs, de nouvelles sources potentielles de pollution, liées par exemple aux installations d’extraction du gaz de schiste, pourraient apparaître dans le futur. Enfin, il ne faut pas oublier les pollutions transfrontalières, telles que les pluies acides, les retombées de poussières chargées en métaux lourds et/ou en éléments radioactifs, qui viennent s’ajouter à ces pollutions locales, pour constituer des cocktails chimiques dont l’origine précise est souvent difficile à identifier.

3Ces divers polluants des milieux aquatiques peuvent être classés en deux grandes catégories : 1) les polluants minéraux, tels que les métaux lourds (plomb, cadmium, cuivre, mercure, chrome, zinc…), ainsi que les nitrates, les phosphates, ou les sulfates ; 2) les polluants organiques, tels que les HAP (Hydrocarbures aromatiques polycycliques), les hydrocarbures aliphatiques, les pesticides organiques (organochlorés, organophosphorés, pyréthrines…), les PCB (polychlorobiphényles), les solvants chlorés (trichloroéthylène…), les composés aromatiques non chlorés (benzène, toluène…), ou encore les phénols (crésols, chlorophénols, alkylphénols…). Ces polluants peuvent être présents dans les milieux aquatiques sous forme soluble, particulaire ou colloïdale. Les polluants dits « émergents » regroupent des composés non nécessairement d’usage nouveau, mais nouvellement recherchés, tels que les phtalates*, les parabens, les composés perfluorés ou les résidus médicamenteux.

Bassin d’aération d’une station d’épuration urbaine. Observatoire SIPIBEL des polluants aquatiques issus des hôpitaux. © Graie, 2012

4Pour compléter la liste des principaux polluants rencontrés dans les milieux aquatiques, il faut ajouter les radioéléments ainsi que les microorganismes pathogènes*.

Modes d’action et impacts sur les écosystèmes

5L’étude des modes d’action des polluants chimiques sur la faune et la flore fait l’objet de nombreuses recherches mobilisant des disciplines variées comme l’écotoxicologie, l’écophysiologie et l’écologie aquatique (cf. II.18). Ces travaux portent tant sur la caractérisation des relations « dose-effet », pour un polluant et un organisme donné, que sur l’analyse plus large des perturbations induites par les polluants à différents niveaux d’organisation biologique, allant de la cellule à l’écosystème. Les chercheurs s’intéressent aujourd’hui à des phénomènes particulièrement complexes à caractériser, tels que l’effet de l’exposition des organismes à de faibles doses et à long terme, le rôle des perturbateurs endocriniens, ou encore l’effet « cocktail » de mélanges de polluants. Par ailleurs, certains polluants comme les PCB ou le méthylmercure peuvent se concentrer dans les organismes (bioaccumulation*) et les chaînes trophiques* (biomagnification*), jusqu’à atteindre des concentrations toxiques pour les maillons terminaux (cf. I.11). D’autres, comme les phosphates ou les nitrates, sont à l’origine de proliférations algales intenses, et de l’eutrophisation* des milieux aquatiques, pouvant dans certaines configurations conduire au développement de cyanobactéries* émettrices de toxines. Cette pression chimique sur les milieux aquatiques s’ajoute souvent in situ à d’autres perturbations, telles que le réchauffement des masses d’eau et la baisse d’oxygène qui en découle, la modification des habitats par l’action humaine (barrages…) ou la perturbation par les espèces invasives. L’amélioration de la connaissance des effets « multistress » qui en découlent correspond à un défi pour les scientifiques dans les années futures, en vue de la formulation de recommandations judicieuses pour la préservation et la restauration des milieux aquatiques.

Solutions de traitement

6Le traitement des effluents fait l’objet de nombreux procédés. Ils se distinguent généralement selon les procédés physiques (filtration, décantation…), physico-chimiques (coagulation, précipitation…) et biologiques (lagunage, boues activées, lits bactériens). Plus récemment, des techniques plus sophistiquées, comme l’osmose inverse* et l’ultrafiltration ont été élaborées pour éliminer les micropolluants mal traités par les stations d’épuration « classiques ». Par ailleurs, en parallèle, dans certains contextes, se développent des techniques dites « alternatives », telles que l’infiltration des eaux pluviales dans les sols urbains ou des approches faisant appel à « l’ingénierie écologique* » (phytoremédiation, stimulation de l’épuration des eaux naturelles par les micro-organismes… cf. VI.8). La solution la plus satisfaisante réside toutefois dans le remplacement des pratiques et des procédés polluants par des technologies et des usages propres. Le remplacement de l’Eau de Javel, principal désinfectant des hôpitaux, et générateur de composés organochlorés toxiques rémanents, par de l’acide per-acétique biodégradable, est un bon exemple de ce changement de pratique possible.

7Au final, si la qualité des milieux aquatiques s’est nettement améliorée au cours des dernières années dans les pays développés, des défis majeurs restent à relever dans le futur pour traiter les pollutions qui y persistent. Concernant les pays émergents, la tâche est encore plus lourde pour faire face à la croissance générale et rapide de leur niveau de pollution.

Bibliographie

Références bibliographiques

• K. HAARSTAD, H. J. BAVOR et T. MAEHLUM – Organic and Metallic Pollutants in Water Treatment and Natural Wetlands : a Review, Water Science and Technology, vol. 65, n° 1 2012.

Contaminants et environnements : constater, diffuser, décider, Les Cahiers de l’ANR, n° 6, 2012.

Plan national d’action contre la pollution des milieux aquatiques par les micropolluants 2010-2013,www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/plan_micropolluants_dv.pdf.

Table des illustrations

Légende Bassin d’aération d’une station d’épuration urbaine. Observatoire SIPIBEL des polluants aquatiques issus des hôpitaux. © Graie, 2012
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10794/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 173k

Auteur

Écologue, Directeur de Recherche au MEDDE, ENTPE, Directeur adjoint du LEHNA, Université Lyon 1, Vaulx-en-Velin.
yves.perrodin@entpe.fr

© CNRS Éditions, 2013

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