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Eaux industrielles contaminées

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Nadia Morin-Crini
, 
Grégorio Crini

Chapitre III. Campagne RSDE – Recherche et réduction des substances dangereuses dans l’eau

Grégorio Crini, Giuseppe Trunfio, Coline Druart, Sophie Gavoille, Céline Lagarrigue et Nadia Morin-Crini

Texte intégral

1. Introduction

1Parmi les sources potentielles de pollution, le secteur industriel, a entrepris depuis de nombreuses années, des efforts importants afin de réduire et de surveiller les volumes de polluants rejetés dans le milieu aquatique (Eckenfelder, 2001 ; Cox et al., 2006 ; Crini et Badot, 2007).

2En effet, à partir des années 1970, des investissements ont été, par exemple, réalisés pour mettre en œuvre des technologies de traitement des eaux usées via l’installation sur site de stations de détoxification (appelées aujourd’hui station de décontamination ou d’épuration) afin de réduire un certain nombre de pollutions dites « traditionnelles » (Morin-Crini et Crini, 2012).

3Ces actions, aux résultats probants, ont porté jusqu’au début des années 2000, sur les paramètres classiques de l’eau (pH, matières en suspension, demande chimique en oxygène, indice phénol, etc.), les polluants les mieux connus (matières oxydables, azotées, phosphorées, etc.) et sur un nombre limité de substances (S) chimiques toxiques, essentiellement les métaux (lourds), des solvants chlorés et quelques pesticides (DDT).

4Avec la mise en place de la directive-cadre sur l’eau (DCE du 23 octobre 2000, 2000/60/CE), le renforcement de la réglementation a imposé de prendre en compte de « nouvelles » substances dites prioritaires (SP) ou dangereuses (SD), notamment les micropolluants organiques, présents en très faible concentration, mais non moins néfastes pour l’environnement, en particulier pour les organismes aquatiques, mais aussi pour la santé humaine (Fuerhacker, 2008).

5Or, ces substances organiques et les formulations commerciales préparées à partir de ces molécules étaient moins connues à l’époque et peu voire jamais étudiées.

6Il faut noter que la nature et la variété des substances étudiées se sont considérablement étendues au fil des années, non seulement en raison de la réglementation mais également au fil du développement de l’instrumentation de plus en plus performante.

7La DCE et les directives européennes successives (directives « filles »), qui ont vu le jour depuis 2000, ont (eu) pour vocation de protéger les milieux aquatiques visant à la réduction et/ou à la suppression des rejets nocifs contenant ces SP. Au niveau européen, l’approche est territoriale avec des objectifs par masse d’eau.

8En France, pour remplir ces objectifs, le ministère de l’Écologie, du Développement et de l’Aménagement durables a lancé par circulaire du 4 février 2002 une action nationale de recherche et de réduction des rejets de substances dangereuses dans l’eau (3RSDE ou plus simplement RSDE) par les installations classées. Cette circulaire a été adressée aux préfets de régions, de départements, aux directions régionales de l’industrie, de la recherche et de l’environnement (DRIRE), aux directions régionales de l’environnement (DIREN), et aux agences de l’eau.

9Dans le cadre réglementaire français, l’approche se fait par bassin avec des objectifs déclinés dans chaque SDAGE (schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux). En outre, il est important de noter que la place de l’action RSDE dans la politique nationale sur l’eau est importante.

10Cette action s’intègre dans une stratégie globale du ministère de l’Écologie pour la protection des milieux aquatiques contre les pollutions par les substances. Elle fait partie d’un ensemble d’outils (réglementaires, financiers, techniques, scientifiques, méthodologiques, de gouvernance, de communication et d’information) pour atteindre cet objectif, formalisé par un plan d’action plus globale.

Qu’est-ce qu’une substance dangereuse ?
Une substance est classée dangereuse selon trois critères :
1. Elle provoque une intoxication des organismes affectés en perturbant certaines fonctions vitales pouvant aller jusqu’à la mort.
2. Elle a des effets s’exprimant à de très faibles concentrations (de l’ordre du µg L-1).
3. Elle est toxique, persistance et bioaccumulable.

2. Campagne RSDE : pourquoi faire ?

11La campagne RSDE est une action nationale, échelonnée dans le temps (de 2002 pour la première circulaire à 2015 pour la synthèse finale), qui découle de la DCE, ayant pour objectif initial d’améliorer les connaissances qualitatives et quantitatives des rejets de SD dans l’eau.

12En effet, les sources d’émissions de ces substances cibles étaient encore mal identifiées. Réduire la pollution toxique impliquait (et implique toujours) nécessairement une meilleure appréhension des émissions. Ainsi, un premier état des lieux a donc été mené.

13Deux points importants doivent être soulevés.

14Le premier concerne le type de rejet : l’action RSDE n’a concerné que des rejets ponctuels provenant de rejets industriels et urbains. Les rejets de SD provenant de sources diffuses (eaux de ruissellement urbaines, lessivages des sols agricoles, etc.) ne sont pas concernés.

15Le second point concerne les acteurs de la démarche : dès le début, les campagnes ont été réalisées en partenariat avec les représentants des entreprises pour ce qui concerne les objectifs des actions et les industriels volontaires pour les analyses de leur rejet.

16Une première étape finalisée en 2007 a donné lieu à l’exploitation des données et une seconde étape RSDE a ensuite démarré en 2009. Actuellement, les stratégies opérationnelles permettant de mettre en place des actions de réduction et/ou suppression des rejets se fondent sur ces deux bilans.

17Ce chapitre se propose de décrire, de manière synthétique, sans pour autant avoir la prétention d’être exhaustif, l’action RSDE, ses objectifs et ses résultats, dont la plupart proviennent de plaquettes éditées par l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse (RMC) et d’un programme universitaire de recherches piloté par le laboratoire Chrono-environnement (NIRHOFEX 2013-2016), financé par l’agence de l’eau RMC, le Fonds européen de développement économique et régional (FEDER), la région de Franche-Comté, et des industriels francs-comtois de la filière traitement de surface, fortement impliqués dans RSDE.

18Rappelons néanmoins que la DCE ne concerne pas uniquement les listes de substances dangereuses. En effet, d’autres instruments complémentaires ont été proposés pour lutter contre la pollution des eaux comme le respect de normes de qualité environnementale (NQE, concentrations à ne pas dépasser dans le milieu aquatique pour observer un bon état chimique) ou encore le contrôle des émissions de sources ponctuelles et diffuses fondé sur l’application des meilleures technologies disponibles et la définition de valeurs limite d’émission (VLE). Des renseignements sur ces points, qui ne seront pas abordés dans ce chapitre, sont disponibles sur le site des agences de l’eau.

Qu’est-ce que l’agence de l’eau (voir chapitre 2) ?
C’est un établissement public de l’État sous la tutelle du ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable, de l’Aménagement du territoire et du ministère des Finances. L’agence de l’eau a pour mission de contribuer à améliorer la gestion de l’eau et à lutter contre sa pollution, à l’échelle du bassin-versant français de la Méditerranée et du bassin de Corse pour l’agence de l’eau RMC par exemple. Pour agir, elle perçoit des redevances et apporte des aides financières aux acteurs de l’eau (industriels, agriculteurs, collectivités, associations) dans le cadre d’actions permettant de lutter contre la pollution et de protéger les ressources en eau.

2.1. Les comités de pilotage

19L’action RSDE a été encadrée aux niveaux national et régional. Au niveau national, elle a été coordonnée par un comité de pilotage (COPIL) constitué de l’ensemble des partenaires concernés par l’opération : ministère de l’Écologie, du Développement et de l’Aménagement durables (MEDAD), direction régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE, aujourd’hui appelée DREAL, direction régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement), agences de l’eau, représentants des entreprises, associations de protection de l’environnement, Institut national de l’environnement industriel et des risques (INERIS), etc.

20Ce COPIL national a défini le cahier des charges technique des opérations de prélèvement et d’analyse à mener à l’échelon régional. Il a également eu la charge de la gestion des données et de leur exploitation au niveau régional. À noter, qu’un site web permet, à tous (acteurs, public), la consultation en ligne des informations relatives à cette action.

21L’action a été déclinée alors par région, sous l’autorité du préfet. Chaque campagne RSDE régionale a été également coordonnée par des comités de pilotage régionaux constitués de plusieurs acteurs de l’eau tels que des services de l’état (DRIRE, agences de l’eau, chambres régionales de commerce et d’industrie), et diverses organisations (patronales, associations de protection de l’environnement, INERIS).

22Ces comités de pilotage ont défini les modalités concrètes de l’action (présélection des établissements, sélection des prestataires de mesure, information et sensibilisation, exploitation et restitution des résultats par région).

23Il faut noter que les établissements ont été sélectionnés en concertation avec leurs représentants professionnels et que cette démarche s’est également appuyée sur la participation volontaire des industriels qui ont reçu, pour cela, une aide financière de 50 % de l’agence de l’eau.

24Par exemple, en Franche-Comté, le comité de pilotage animé par la DRIRE était composé des services de l’État intéressés (DIREN, DRASS, DDAF 90, DDSV 25), des représentants de l’agence de l’eau, des organisations patronales, des CCI, du conseil régional, des associations de protection de l’environnement et de consommateurs et de l’INERIS. Deux maîtres d’ouvrage ont été retenus : la chambre régionale de commerce et d’industrie pour les installations classées et l’ASCOMADE (Association de collectivités pour la maîtrise des déchets et de l’environnement) pour les STEP des collectivités. Après un appel d’offres, un laboratoire accrédité a été retenu pour effectuer les prélèvements et les analyses. Cette campagne a été financée à 50 % par l’agence de l’eau RMC.

2.2. L’enjeu

25En 2002, les objectifs principaux de la première campagne RSDE étaient de mieux cerner les problématiques des rejets toxiques, d’identifier les émetteurs de substances cibles, et de définir ensuite des priorités d’action en fonction de « l’urgence » des situations. Pour cela, le ministère s’était donné cinq ans. 5 000 installations classées et stations d’épuration (STEP) urbaines ont été ainsi sélectionnées au plan national dont 1 200 sur le bassin Rhône-Méditerranée (RM).

26En Franche-Comté, l’action RSDE a débuté en juin 2004. 94 établissements ICPE (installations classées pour la protection de l’environnement) et 13 STEP urbaines ont, sur la base du volontariat, participé à la première campagne. 15 secteurs d’activité dont les principaux concernaient le traitement de surface, la métallurgie, le travail mécanique des métaux étaient représentés.

2.3. Choix de substances

27La campagne RSDE s’est appuyée sur deux textes réglementaires européens, la DCE de 2000 et la directive de 1976 (directive n° 76/464/CEE du 4 mai 1976). Cette dernière a été codifiée par une nouvelle directive en 2006 (directive 2006/11/CE du 15 février 2006) relative à la pollution causée par certaines SD déversées dans le milieu aquatique.

28La DCE a été complétée par d’autres textes et directives (décisions, directives dites « filles », etc.). Citons, par exemple, les directives publiées en 2008 (directive 2008/105/ EC du 16 décembre 2008), 2009 (directive 2009/90/EC du 31 juillet 2009) et 2013 (directive 2013/3/EC du 12 août 2013), qui ont notamment établi des listes de substances, puis ont été progressivement complétées.

29L’article 16 de la DCE visait à renforcer la protection de l’environnement aquatique par des mesures spécifiques conçues pour réduire progressivement les rejets, émissions et pertes de substances prioritaires, et l’arrêt ou la suppression progressive (sur au plus vingt ans) des rejets, émissions et pertes de substances dangereuses prioritaires.

30Cet article a défini la procédure à suivre pour établir les listes de substances prioritaires (SP) et de substances dangereuses prioritaires (SDP). Cette procédure a abouti à plusieurs décisions, dont celles du 7 juin 2001 et du 20 novembre 2001, du Parlement européen et du Conseil établissant la liste des SP dans le domaine de l’eau.

31Une première liste de SP comportait un ensemble de 33 molécules ou familles de molécules (décision n° 2455/2001/EC du 20 novembre 2001) avec des objectifs de réduction notamment pour 13 SDP qu’il fallait supprimer en 20 ans (directive de 2008).

Remarque :
En 2008, des objectifs ont également été définis ainsi que des normes de qualité environnementale (NQE) dans le milieu pour les 33 SP et d’autres polluants (directive dite « NQE » 2008/105/CE) ; cette directive exige également des actions contre l’accumulation des polluants dans les sédiments et le vivant, et impose la réalisation d’un inventaire des émissions de SP ; elle sera modifiée par la directive de 2013.

32La directive de 2006 a alors classé les substances en deux grandes catégories selon l’objectif de suppression ou de réduction :

  1. Les SDP ou substances de la liste I considérées comme persistantes, bioaccumulables et toxiques (à long terme) qu’il faut supprimer ;

  2. Les SP ou substances de la liste II présentant un risque significatif pour l’environnement pour lesquelles les rejets sont à réduire.

33Il est important de noter que la double distinction entre SP et SDP de la DCE de 2000 puis de la directive de 2006 n’est que la reprise du dispositif de la directive européenne de 1976 qui avait déjà classé les substances chimiques en deux listes (Black List et Grey List) et pour laquelle les premiers classements avaient concerné environ une centaine de substances (132 substances pour la Grey List ou liste II, puis 139). La figure 1 montre le classement des différentes substances chimiques des listes I et II.

Figure 1. Classement des différentes substances chimiques des listes I (Black List, 18 substances) et II (Grey List, 139 substances) de la directive de 1976 et prioritaires de la DCE (33 substances prioritaires).

Figure 1. Classement des différentes substances chimiques des listes I (Black List, 18 substances) et II (Grey List, 139 substances) de la directive de 1976 et prioritaires de la DCE (33 substances prioritaires).

34La liste des 33 SP (13 SDP et 20 SP) a remplacé les 132 substances de la Grey List ou liste I de 1976. À ces 33 substances, il faut ajouter huit S pertinentes (de 1976) soit au total 41 molécules (13 + 20 + 8) pour évaluer le bon état chimique des eaux. Pour caractériser le bon état écologique des eaux, il faut rajouter neuf polluants. En 2006, la liste des substances caractéristiques du bon état des eaux comportait donc 50 molécules ou familles de molécules : 41 pour le bon état chimique et 9 pour le bon état écologique (tableau 1).

35En 2013, la liste des 33 SP a été complétée par 12 nouvelles S (directive CE de 2013 ; 2013/39/CE), ce qui porte la liste à 45 SP pour le bon état chimique des eaux. Au total, la priorité est portée sur 53 S (21 SDP + 24 SP + 8 S) d’intérêt pour les eaux de surfaces européennes (tableau 2). Cette nouvelle directive a également demandé des actions sur des polluants d’intérêt national ou de bassin, à définir par les États membres.

Tableau 1. Liste des substances pour l’évaluation du bon état chimique et du bon état écologique des eaux (arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface).

Tableau 1. Liste des substances pour l’évaluation du bon état chimique et du bon état écologique des eaux (arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface).

* Liste des substances de la directive de 2006 (directive 2006/11/CE) et de 1976 (directive 76/464/CEE) non incluses dans la DCE.

36En France, en 2013, 86 S d’intérêt national et 41 pesticides ont été listés comme S pertinentes à surveiller. De même, 9 S (quatre métaux et cinq pesticides) ont été listées comme polluants spécifiques de l’état écologique.

37Cette liste des substances est en évolution constante car un certain nombre d’entre elles sont en cours de réexamen pour être éventuellement intégrées à plus ou moins court terme (bisphénol A, EDTA, cyanure libre, etc.) ; d’autres S comme le DEHP (di (2- éthylhexyl) phtalate) ou l’endosulfan passent de SP à SDP, et d’autres comme le glyphosate font leur apparition (voir tableau 2).

38Actuellement, en France, suite à l’arrêté du 27 juillet 2015, la priorité est portée sur 53 S pour le bon état chimique des eaux et sur 17 S caractéristiques du bon état écologique des eaux (tableau 2).

39La liste des 53 comprend les 21 SDP ou familles de SDP de l’annexe X de la DCE, les 24 SP ou familles de SP de l’annexe X de la DCE, et les huit S ou familles de S de la liste I de la directive 2006/11. La liste des 17 S caractéristiques du bon état écologique des eaux comprend six S (As, Cr, Cu, Zn, linuron et 2,4-MCPA) issues de la liste II de la directive 2006/11, non incluses dans la DCE.

Tableau 2. Liste des substances pour l’évaluation du bon état chimique et du bon état écologique des eaux (arrêté du 27 juillet 2015 modifiant l’arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface ; directive « substances prioritaires » 2013/39/CE).

Tableau 2. Liste des substances pour l’évaluation du bon état chimique et du bon état écologique des eaux (arrêté du 27 juillet 2015 modifiant l’arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface ; directive « substances prioritaires » 2013/39/CE).

En gras, les substances rajoutées par rapport à la liste des substances du tableau 1. En souligné, les substances issues de la liste II de la directive 2006/11, non incluses dans la DCE.

Remarques :
- Les substances dicofol, acide perfluorooctane sulfonique, quinoxyfène, dioxines, hexabromocyclododécanes, heptachlore, aclonifène, bifénox, cyperméthrine, dihlorvos, terbutryne et cybutryne ont été intégrées suite à l’adoption de la directive fille 2013/39 avec pour les SDP un objectif de suppression des rejets à l’échéance 2033 ;
- La substance prioritaire endosulfan a été requalifiée en SDP suite à l’adoption de la directive fille 2006/11 avec pour objectif la suppression des rejets à l’échéance 2028 ;
- Les substances prioritaires diphénylétherbromés, triflualine et DEHP ont été requalifiées en SDP suite à l’adoption de la directive fille 2013/39 avec pour objectif la suppression des rejets à l’échéance 2033.

En 2015, le nombre de substances à prendre en compte dans la caractérisation de l’état des eaux est le suivant :
53 substances d’intérêt pour le bon état chimique des eaux
- 21 SDP – substances ou groupes de substance persistants, bioaccumulables et toxiques et dont les émissions sont à supprimer à l’échéance novembre 2021, ou décembre 20208 ou août 2033 (objectifs DCE sur les rejets) ;
- 24 SP présentant un risque significatif pour ou via l’environnement aquatique et dont les émissions sont à réduire (bilan d’avancement pour 2018) ;
- 8 autres S issues d’une ancienne directive avec des objectifs DCE sur les rejets de suppression. 17 substances d’intérêt pour le bon état écologique des eaux
- pas d’objectifs DCE sur les rejets.

2.4. Calendrier et méthode

40Le calendrier et le cadre de l’action nationale RSDE ont été définis dans trois principales circulaires :

  1. La circulaire du 4 février 2002 qui avait pour objectif, sur une durée de cinq ans, de rechercher les rejets de SD pour environ 5 000 établissements et de prendre les mesures nécessaires si un problème était identifié (première campagne RSDE) ;

  2. La circulaire du 7 mai 2007 qui a repris les objectifs de la DCE, notamment ceux de réduction des émissions globales des substances à l’échéance 2015 ;

  3. La circulaire du 5 janvier 2009 qui a fait démarrer la deuxième phase de l’action RSDE (seconde campagne RSDE) ; cette circulaire a été complétée par les notes du 23 mars 2010 et du 27 avril 2011.

41En France, le suivi imposait de faire appel à un laboratoire agréé par le ministère de l’Environnement. Les opérations se sont déroulées en plusieurs temps : visite préliminaire du prestataire dans l’établissement, prélèvement sur 24 heures d’un échantillon représentatif de l’activité (de nombreuses entreprises ont profité de l’action pour mettre en place des préleveurs automatiques), envoi au laboratoire, et enfin réalisation des analyses.

42Les résultats ont été enregistrés dans une base de données nationale construite et gérée par l’INERIS et un site Web (http://rsde.ineris.fr) a regroupé les informations relatives à l’action RSDE.

43Il est important de préciser que, en France, plusieurs textes juridiques concernaient déjà la limitation des rejets de telles substances, comme par exemple, dans le cadre de la première directive européenne de 1976 et sous l’impulsion d’une circulaire ministérielle de 1990 (n° 90-55 du 18 mai 1990 ; l’annexe I décrit un ensemble de substances), des campagnes régionales de mesures des rejets toxiques dans les eaux avaient déjà été menées depuis 1990 sous l’égide des DRIRE.

44Ces campagnes ont permis d’accroître la connaissance sur les rejets de SD et de mettre, par exemple, en évidence la présence de micropolluants dans des secteurs insoupçonnés ou dans des entreprises n’utilisant pas ces produits en tant que tels (certaines de ces substances se trouvant dans des préparations prêtes à l’emploi ou dans les matières premières).

45Par la suite, ces études ont été renforcées dans le cadre de la circulaire française du 4 février 2002, notamment pour répondre aux objectifs de la DCE. Cette circulaire de 2002 avait pour objet, d’une part, de mettre en place dans chaque région une action de recherche de substances polluantes dans les rejets par les installations classées, et d’autre part, de prendre, le cas échéant, les dispositions nécessaires pour faire réduire ces rejets.

46Ainsi, en France, comme d’ailleurs dans les autres pays européens, le suivi de la pollution toxique dans les rejets provenant des micropolluants organiques a été effectué réglementairement en fonction d’une liste initiale d’une centaine de substances (106 puis 112) ou familles de substances (campagne RSDE 1). Les S recherchées ont été sélectionnées en fonction de leur présence dans les cours d’eaux et les rejets, et de leur toxicité pour les milieux aquatiques et la santé humaine.

47Parmi ces S, on peut citer par exemple des métaux (Cd, Hg, Ni, Pb…) et des polluants organiques comme des solvants, des additifs, des retardateurs de flammes ou encore des substances utilisées pour leur action biocide. Elles ont toutes la particularité d’avoir une longue durée de vie dans l’environnement (effet persistant) et des effets toxiques observables à faible concentration.

Remarque :
À ces analyses chimiques (recherche de 106 S ou 112) ont été rajoutés plusieurs indicateurs classiques de pollution (paramètres de l’eau ou paramètres globaux) parmi lesquels le pH, les MES (matières en suspension), la DCO (demande chimique en oxygène) ou encore le COT (carbone organique total) ; en outre, parallèlement à ces études chimiques, des tests écotoxicologiques ont été effectués sur plusieurs établissements.

48La sélection des substances prioritaires s’est faite soit par une approche par substance ou par famille de substances, soit par type d’activités. Le tableau 3 liste les 15 grandes familles de composés qui regroupent 112 S chimiques (dans cette version de classement).

49Ces grandes familles incluent les métaux et leurs composés (8 substances), les BTEX pour Benzène, Toluène, Éthylbenzène et Xylènes (5), les BDEs ou BromoDiphénylÉthers (7), les HAPs ou Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (9), les CPs ou ChloroPhénols (8), les CTs ou ChloroToluènes (3), les PCBs ou PolyChloroBiphényles (7), les APs ou AlkylPhénols (6), les CAs ou ChloroAnilines (5), les CBs ou ChloroBenzènes (13), les nitroaromatiques (2), les COHV ou Composés Organiques Halogénés Volatils (18), les pesticides (12), les organo-étains (4) et la famille dite « Autres » (5). Trois ou quatre paramètres de l’eau, selon les cas, ont également été analysés : il s’agit du pH, des MES, de la DCO et du COT.

Table 3. Liste des paramètres de suivi (pH, MES, DCO, COT) de l’eau et des 112 substances suivies dans RSDE 1 par une approche par famille de substances chimiques.

Table 3. Liste des paramètres de suivi (pH, MES, DCO, COT) de l’eau et des 112 substances suivies dans RSDE 1 par une approche par famille de substances chimiques.

50Des listes de recherches ont été également établies par type d’activités. Ces nouvelles listes comportaient de 35 à 74 S selon le secteur d’activité de l’établissement concerné, sauf pour un secteur très hétérogène particulier, celui de la chimie, où la totalité des 106 ou 112 substances a été recherchée. Seules les SP de la DCE et certaines S cibles (DEHP, APs, organo-étains), pour lesquelles des doutes analytiques existaient, ont été sélectionnées d’emblée.

Première phase (2004-2007) : vers une meilleure connaissance des rejets dans l’eau

51La première campagne RSDE a donc eu lieu entre 2004 et 2007, et une première étape, finalisée en 2007 (pour l’ensemble des analyses réalisées entre le 4 juin 2002 et le 21 août 2007), a donné lieu à l’exploitation des données recueillies sur des ICPE et des STEP.

Tableau 4. Liste des 50 substances en fonction des objectifs à atteindre.

Tableau 4. Liste des 50 substances en fonction des objectifs à atteindre.

Tableau 5. Liste des 22 secteurs d’activité industrielle et nombre de substances (S) potentiellement présentes dans les rejets aqueux des établissements exerçant cette activité.

Tableau 5. Liste des 22 secteurs d’activité industrielle et nombre de substances (S) potentiellement présentes dans les rejets aqueux des établissements exerçant cette activité.

52L’ensemble de ces premiers résultats a constitué une première photographie de la situation à un instant donné pour toutes les régions françaises. Ces résultats ont été exploités au niveau de chaque bassin ainsi qu’au niveau national et des actions en découleront par la suite.

53La circulaire du 7 mai 2007 (circulaire DE/MAGE/BLPI n° 07/23) a alors recadré le contexte général de réduction des rejets de SD en définissant pour chacune des substances pertinentes au niveau français ou européen, les valeurs à utiliser pour l’évaluation du bon état chimique des masses d’eau en France (valeurs réglementaires et valeurs guides).

54La liste des 50 substances a été validée : 41 substances (13 SDP + 20 SP + 8 S) caractéristiques du bon état chimique des eaux et neuf polluants caractéristiques du bon état écologique.

55Cette circulaire a également fixé des objectifs de réduction des émissions globales des substances chimiques à l’échéance 2015 (année de référence : 2004) : réduction de 50 % du flux pour les 13 SDP, réduction de 30 % du flux pour les 20 SP et réduction de 50 % du flux pour les 8 S (tableau 4).

56Ce premier bilan a également permis d’établir des listes « sélectives » par type d’activité. Des listes de substances ont ainsi été classées en 22 secteurs d’activité industrielle (hors secteur de la chimie), chaque secteur pouvant être divisé en sous-secteurs d’activité (tableau 5). Par exemple, trois sous-listes ont été identifiées pour l’industrie du verre, à savoir la fusion du verre, les cristalleries et les autres activités.

57Ces listes par secteur d’activité ont été construites en fonction de deux types de substances potentiellement présentes dans les rejets aqueux des établissements exerçant cette activité industrielle :

  1. En gras dans le tableau, les SD communément retrouvées dans les rejets lors de RSDE 1 (leur présence peut s’expliquer soit par leur utilisation directe au cours des procédés soit par leur présence dans des matériaux connexes couramment utilisés dans ce secteur) ;

  2. En italique, les SD dont la présence a été constatée mais pour lesquelles, soit seulement un nombre limité d’émetteurs a été identifié pendant la première campagne sans qu’il soit possible d’en déterminer la typologie, soit il est possible que les eaux amont soient à l’origine de la présence de ces SD.

Tableau 6. Exemples de listes de substances potentiellement présentes dans les rejets aqueux de différents secteurs industriels.

Industrie du textile – Blanchisseries

Industrie du bois

Usine d’incinération d’ordures

Nonylphénols

Nonylphénols

ménagères

Cadmium et ses composés

Arsenic et ses composés

Nonylphénols

Mercure et ses composés

Cuivre et ses composés

Cadmium et ses composés

Diphényléther polybromés

Fluoranthène

Chrome et ses composés

Tributylétain cation

Mercure et ses composés

Cuivre et ses composés

Dibutylétain cation

Zinc et ses composés

Fluoranthène

Monobutylétain cation

Naphtalène

Mercure et ses composés

Tétrachloroéthylène

Nickel et ses composés

Naphtalène

Trichloroéthylène

Benzène

Nickel et ses composés

Anthracène

Cadmium et ses composés

Pentachlorophénol

Chloroforme

Chloroforme

Plomb et ses composés

Fluoranthène

Chrome et ses composés

Zinc et ses composés

Naphtalène

Diphényléther polybromés

2,4,6-trichlorophénol

Nickel et ses composés

Pentachlorophénol

Anthracène

Plomb et ses composés

Plomb

Arsenic et ses composés

Chrome et ses composés

Toluène

Chloroforme

Cuivre et ses composés

Dibutylétain cation

Hexachlorocyclohexane

Zinc et ses composés

Tributylétain cation

Hexachlorobenzène

Tétrachlorure de carbone

Monobutylétain cation

Tétrachloroéthylène

2,4,6-trichlorophénol

Trichloroéthylène

Trichloroéthylène

2-chlorophénol

 

Toluène

 

 

Tributylphosphate

Fabrication de papiers et carton

Activité vinicole

Industrie du plastique

Nonylphénols

Nonylphénols

Cuivre et ses composés

Cuivre et ses composés

Arsenic et ses composés

Fluoranthène

Nickel et ses composés

Cadmium et ses composés

Mercure et ses composés

Pentachlorophénol

Chloroforme

Naphtalène

Plomb et ses composés

Chrome et ses composés

Nickel et ses composés

Zinc et ses composés

Cuivre et ses composés

Plomb et ses composés

Chrome et ses composés

Fluoranthène

Zinc et ses composés

Fluoranthène

Nickel et ses composés

Anthracène

Naphtalène

Pentachlorophénol

Cadmium

Tributylphosphate

Plomb et ses composés

Chloroforme

Toluène

Zinc et ses composés

Arsenic et ses composés

Cadmium

Mercure et ses composés

Chrome et ses composés

Mercure

Tributylétain cation

Monobutylétain cation

Tributylétain cation

Dibutylétain cation

Dibutylétain cation

Monobutylétain cation

Monobutylétain cation

Tributylétain cation

Dibutylétain cation

Trichloroéthylène

Diphényléther polybromés

 

 

Tributylphosphate

 

 

Xylènes (somme o, m, p)

Industrie du verre – Cristalleries

Sidérurgie

Centrales thermiques

Nonylphénols

Nonylphénols

Plomb et ses composés

Anthracène

Anthracène

Phosphate de tributyle

Fluoranthène

Arsenic et ses composés

Cuivre

Naphtalène

Cadmium et ses composés

Arsenic

Plomb et ses composés

Chrome et ses composés

Zinc

Arsenic

Cuivre et ses composés

Fluoranthène

Cuivre

Fluoranthène

Nickel

Zinc

Naphtalène

Chrome

Chloroforme

Nickel et ses composés

 

Tributylétain cation

Diphényléther polybromés

 

Monobutylétain cation

Plomb et ses composés

 

Dibutylétain cation

Zinc et ses composés

 

Nickel et ses composés

Benzène

 

 

Chloroforme

 

 

Mercure et ses composés

 

 

Tributylphosphate

 

En gras, les SD communément retrouvées dans les rejets. En italique, les SD dont la présence a été constatée.

Deuxième phase (2009-2015) : vers une quantification et une réduction des substances

58L’objectif de la première campagne, qui était d’améliorer les connaissances qualitatives et quantitatives des rejets de SD dans l’eau (objectif « exploratoire »), a été atteint, et différentes listes de S par famille et/ou par filière industrielle ont été ainsi établies, malgré le fait que cette action RSDE 1 soit assortie d’incertitudes de par son caractère ponctuel (voir prochain paragraphe).

59Afin de consolider ces premiers résultats, une seconde phase du programme RSDE a été lancée (RSDE 2) en 2009 par le ministère de l’Écologie. Il s’agissait de poursuivre le travail d’identification et de quantification des émissions de substances amorcé en 2004, en étendant la démarche à l’ensemble des ICPE, avec pour finalité la définition d’objectifs individualisés de réduction ou de suppression des rejets.

60En effet, pour cette seconde phase, les objectifs étaient de mieux connaître l’origine des S et les procédés, et de contribuer à l’atteinte des objectifs nationaux de réduction et suppression des rejets. Ainsi, un partenariat a alors été mis en place entre la DRIRE, les agences de l’eau et différents partenaires techniques.

61La DRIRE a :

  1. Vérifié et garanti la conformité des rejets des entreprises avec leurs arrêtés d’autorisation préfectorale ;

  2. Imposé aux entreprises une surveillance régulière de leurs rejets de SD ;

  3. Incité à adopter des pratiques et des technologies conduisant à la réduction et/ou à la suppression des rejets de SD.

62Les agences de l’eau sont intervenues en tant que partenaire financier, technique et de communication. Par exemple, l’agence de l’eau RMC a visité les industriels pour inciter les actions en faveur de la réduction des rejets de SD (aides techniques et financières). Elle a soutenu financièrement des projets d’étude, de recherche ou de travaux de réduction sur sites (études, travaux de pérennisation des performances des ouvrages de décontamination, prévention etc.). Elle a également sensibilisé et informé les acteurs potentiels (entreprises, collectivités…).

63À différentes échelles, des partenariats techniques ont également été mis en place : des représentants de certaines branches d’activité ont mené une recherche sur les solutions de réduction ou de suppression de rejets spécifiques à leurs secteurs.

64Citons, par exemple, les centres techniques ou les bureaux d’études spécialisés ont accompagné les établissements individuellement dans la recherche des sources et des solutions d’action de réduction ou suppression des rejets dangereux, les chambres régionales de commerce et d’industrie qui ont travaillé comme structure relais afin de promouvoir l’action auprès des exploitants, etc.

65Contrairement à la première campagne, cette fois, seule une liste restreinte de S a été recherchée dans chaque établissement (tableau 7). En effet, la sélection des substances SDP et SP a été faite par une approche par site industriel ou par filière (secteur d’activité) et sur des critères d’occurrence, de concentration et de flux de substances par filière.

66De plus, cette fois, des critères de qualité plus élevés étaient demandés aux prestataires de l’action. Des limites de quantification (LQ), définies comme étant le seuil au-delà duquel une substance peut être détectée et quantifiée précisément, plus basses ont été imposées ainsi que l’analyse plus fréquente de « blancs », l’expression des incertitudes de mesure, le calcul des rendements d’extraction, etc.

Substance quantifiée : substance pour laquelle un laboratoire est en mesure de fournir une concentration avec une incertitude acceptable ; le résultat est supérieur ou égal à la valeur de la limite de quantification annoncée.
Limite de quantification (LQ) : valeur au-dessous de laquelle il est difficile de quantifier une substance avec une incertitude acceptable (en général, cette valeur est 5 à 10 fois celle de la LD).
Substance détectée : substance dont la présence est détectée dans un rejet mais pour laquelle un laboratoire n’est pas en mesure de fournir une concentration avec une incertitude acceptable.
Limite de détection (LD) : plus petite quantité de substance observable dans un échantillon donné mais non quantifiable.

67La circulaire du 5 janvier 2009 a également décrit l’action de RSDE 2 en trois étapes (figure 2) :

  1. Une étape de surveillance initiale des substances chimiques décrites dans la circulaire de 2007 ;

  2. Une étape de surveillance pérenne ;

  3. Un plan d’actions et/ou une étude technicoéconomique.

68Cette circulaire a imposé aux exploitants de recourir, pour cette évaluation, aux services d’un prestataire accrédité COFRAC, condition nécessaire à l’obtention de subventions des agences de l’eau pour effectuer l’analyse. Chaque ICPE pouvait néanmoins choisir son prestataire de services parmi les nombreuses plateformes techniques capables de réaliser des analyses multirésidus.

Tableau 7. Exemple de limite de quantification (LQ en µg L-1) à atteindre par substance par les laboratoires prestataires pour les eaux résiduaires (circulaire DRC-10-109429-05861A du 14 juin 2010).

Famille

Paramètre/Substance

Numéro CAS

Code Sandre

LQ

Paramètre de suivi

MES

 

1305

2000

Paramètre de suivi

DCO

 

1314

30000

Paramètre de suivi

COT

 

1841

300

Alkylphénols

Nonylphénols

25154-52-3 et
84852-15-3

6598 = 
1957 + 1958

0,1

Alkylphénols

Octylphénols

1806-26-4 et
140-66-9

6600 = 
1920 + 1959

0,1

Anilines

4-chloro-2-nitroaniline

89-63-4

1594

0,1

Autres

Chloroalcanes C10-C13

85535-84-8

1955

10

Autres

Acide chloroacétique

79-11-8

1465

25

Bromés diphényléthers

Décabromodiphényléther

1163-19-5

1815

0,05

BTEX

Benzène

71-43-2

1114

1

Chlorobenzènes

1,2,4,5-tétrachlorobenzène

95-94-3

1631

0,05

Chlorophénols

2,4,6-trichlorophénol

88-06-2

1549

0,1

COHV

Trichloroéthylène

79-01-6

1286

0,5

COHV

Chlorure de vinyle

75-01-4

1753

5

Chlorotoluènes

4-chlorotoluène

106-43-4

1600

1

HAP

Naphtalène

91-20-3

1517

0,05

HAP

Benzo (a) pyrène

50-32-8

1115

0,01

Métaux

Mercure et ses composés

7439-97-6

1387

0,5

Métaux

Nickel et ses composés

7440-02-0

1386

10

Métaux

Chrome et ses composés

7440-47-3

1389

5

Nitroaromatiques

2-nitrotoluène

88-72-2

2613

0,2

Organoétains

Tributylétain cation

36643-28-4

2879

0,02

Polychlorobiphényles

PCB 153

35065-27-1

1245

0,01

Pesticides

Atrazine

1912-24-9

1107

0,03

Pesticides

Lindane isomère gamma

58-89-9

1203

0,02

Pesticides

Isoproturon

34123-59-6

1208

0,05

69L’étape de surveillance initiale des substances chimiques : les industriels ont suivi un certain nombre de substances dans leur rejet dans le cadre de cette surveillance initiale (première étape de l’action RSDE 2) ; ils ont fait (ou sont en train de faire, cas des STEU) analyser par un laboratoire accrédité (liste des laboratoires sur <http:/rsde.ineris.fr>) leur rejet afin de déterminer la présence ou non d’un ensemble de polluants et de paramètres de l’eau préalablement listé (liste de substances par secteur d’activité) ; ceci consiste à effectuer une analyse mensuelle durant six mois consécutifs ; cette étape de surveillance initiale est en partie financée par les agences ; à la fin de cette campagne, un rapport de synthèse complet contenant le compte rendu des analyses et son interprétation (au moins une argumentation des résultats) doit être rendu sous douze mois après notification de l’arrêté préfectoral.

70L’étape de surveillance pérenne : cette seconde étape consiste à effectuer une autosurveillance des rejets industriels sur certaines substances retrouvées lors de l’étape de surveillance initiale ; pour l’industriel qui se trouve dans ce cas, une mesure par trimestre pendant au minimum deux ans et demi est demandée sur les substances réellement détectées dans les rejets et significativement émises par le site lui a été demandé ; un rapport complet de cette surveillance (exploitation et argumentation des résultats) doit être rendu au bout de deux ans et demi ; cette autosurveillance n’est pas aidée par les agences.

71Le plan d’actions et/ou une étude technicoéconomique : cette dernière étape de la campagne est/sera la mise en place d’un plan d’action pour aider l’industriel à mettre en place des solutions déjà connues de réduction et/ou de suppression des substances détectées ou une étude technicoéconomique afin de déterminer des solutions envisageables ; l’étude technicoéconomique doit être remise par l’exploitant 18 mois après le début de la surveillance pérenne ; ce troisième volet est cofinancé par les agences.

Remarque :
Depuis la circulaire du 29 septembre 2010, la surveillance de la présence de micropolluants dans les eaux rejetées au milieu naturel concerne également les stations de traitement des eaux usées urbaines (STEU) de plus de 100 000 équivalent/habitant (début de la campagne en 2011) et de plus de 10 000 équivalent/habitant (depuis 2012) ; la campagne initiale concerne le suivi de 104 substances pour les STEU de plus de 100000 EH (équivalent-habitant) et 50 substances pour celles comprises entre 10 000 et 100 000 ; il y a quatre campagnes de mesure sur un an ; les substances significatives qui seront retrouvées, devront être surveillées pendant les trois années suivantes.

Figure 2. Les différentes étapes de l’action RSDE 2 (circulaire du 5 janvier 2009).

Figure 2. Les différentes étapes de l’action RSDE 2 (circulaire du 5 janvier 2009).

3. Campagne RSDE : pour quels résultats ?

3.1. L’interprétation des résultats

72Il faut noter que les premiers résultats obtenus suite à RSDE 1 ont été considérés avec prudence en raison d’un certain nombre de problèmes comme le caractère ponctuel de l’action, la représentativité limitée des sites étudiés, le choix limité des sites ou encore le manque de connaissances sur les rejets de certains établissements.

73À cela s’ajoutent non seulement des difficultés techniques telles que l’intervention de plusieurs prestataires pour le prélèvement, le type de prélèvement fonction du débit ou du temps, les problèmes de conservation des échantillons, le risque de dégradation de certains composés, les problèmes de transport vers le laboratoire, ou encore les éventuelles contaminations d’échantillons, mais également des difficultés analytiques comme les incertitudes de mesure (souvent un seul prélèvement dosé), le nombre variable de blancs de terrain réalisés, l’intervention de plusieurs prestataires aux techniques analytiques et aux performances associées différentes d’une substance ou d’une matrice à l’autre, la disparité des pratiques analytiques, des valeurs de LQ (pour les métaux, l’hétérogénéité des LQ est moins marquée que pour les organiques), le délai différent entre la date du prélèvement et la date de l’analyse, etc.

74Par exemple, bien que les mêmes normes aient été utilisées pour l’analyse des paramètres et substances « standards » (normes existantes au niveau français [AFNOR] ou international [ISO]), des différences significatives ont été observées entre les valeurs de LQ entre laboratoires accrédités.

75Rappelons que le recours à l’analyse instrumentale impose différentes étapes (séparation, concentration, purification, détection, quantification) avant d’aboutir au résultat. Le cahier des charges technique stipulait qu’une distinction devait être faite entre les substances non détectées (indiquées < LD) et les substances détectées mais non quantifiables (indiquées < LQ).

76Cependant, la majorité des laboratoires, tant au plan national qu’au niveau régional, n’a pas apporté initialement d’informations en deçà de la limite de quantification. Entre la LD et la LQ, dans des matrices complexes (présence de MES) avec possibilité d’effets matrices (interférences), les substances peuvent être difficilement identifiables.

77En conséquence, la probabilité de présence de la molécule à analyser est très faible et peu compatible avec les exigences qualité habituellement pratiquées par les laboratoires. Une exploitation des résultats distinguant les substances non quantifiées mais détectées, des substances non détectées, n’a donc pas été pas possible.

78En outre, parmi les molécules organiques analysées, certaines l’étaient pour la première fois et les techniques n’étaient donc pas toutes normalisées. Les laboratoires ont donc dû développer en interne, selon les techniques existantes au sein de leur laboratoire, des méthodes spécifiques. D’autres laboratoires se sont appuyés sur des projets de normes internationales lorsqu’aucune méthode normalisée n’existait.

79Certaines techniques analytiques comme la chromatographie liquide ou gazeuse triple quadripôle (LC/MS-MS, GC/MS-MS) étaient, en effet, en cours de développement et ces analyses multirésidus présentaient donc certaines limites notamment quant à leur fiabilité.

80Certaines S, telles que l’acide chloroacétique, le tributylphosphate, les diphényléthers bromés ou encore l’épichlorohydrine, étaient difficiles à identifier ou à quantifier. De plus, les LQ étaient très variables d’un laboratoire à un autre.

81Par ailleurs, un autre point important doit être soulevé : les molécules organiques recherchées sont des micropolluants, c’est-à-dire qu’elles sont présentes dans l’environnement à des concentrations de l’ordre du microgramme ou nanogramme voire picogramme par litre. Ceci constitue une difficulté supplémentaire pour le développement de méthodes analytiques robustes.

82Tous les efforts fournis pour la mise au point des méthodes analytiques ont néanmoins été intéressants car de nombreux laboratoires ont étendu leur portée d’accréditation aux nouvelles substances. De plus, les valeurs de LQ ont été nettement améliorées non seulement pour ces substances mais également pour des substances « classiques » comme par exemple le cuivre qui a vu sa LQ fortement diminuer.

83Les incertitudes analytiques étaient également importantes par la nature même des substances recherchées et la complexité d’analyse de rejets industriels très variables (effet de matrices, etc.), ce qui est toujours le cas aujourd’hui. Tout ceci peut donc rendre l’interprétation délicate.

Actuellement, l’analyse de la pollution utilise des techniques analytiques avec des seuils très bas de quantification et/ ou de détection, et surtout homogènes entre les laboratoires utilisant les mêmes protocoles normalisés. Malgré ceci, les analyses réalisées par chromatographie peuvent toujours présenter des interférences entre molécules recherchées et/ou des problèmes de matrices, et rendant ainsi l’interprétation des résultats délicate.

3.2. Le constat

84Les résultats que nous présentons sont issus à la fois de la campagne RSDE réalisée sur le bassin Rhône Méditerranée (plaquettes de l’agence de l’eau), d’une synthèse publiée par l’INERIS en 2008, et d’un programme de recherche universitaire axé sur les substances dangereuses (NIRHOFEX 2013-2016).

Résultats au niveau du bassin Rhône Méditerranée

85En Franche-Comté, 106 S chimiques ont été recherchées dans les rejets de 94 établissements industriels et de 13 STEU. Les résultats sont les suivants : six S dont cinq métaux ont été mises en évidence dans plus de 50 % des rejets. Il s’agit des éléments cuivre (rejetés par 95 % des établissements soumis à l’étude), zinc (94 %), chrome (67 %), nickel (67 %), plomb (47 %) et du chloroforme (55 %).

86Parmi ces six S, le nickel, le plomb et le chloroforme sont des SP. Deux autres S ont été fréquemment quantifiées dans respectivement 30 % (phénanthrène) et 25 % (la SDP cadmium) des rejets. D’autres métaux et molécules ont parfois été identifiés et quantifiés : arsenic, acide chloroacétique, acide dichloroacétique, 2,4,6-trichlorophénol, chlorure de méthylène, tétrachloroéthylène, trichloroéthylène et bromodichlorométhane.

87Il faut néanmoins souligner que les rejets de tétrachloroéthylène, trichloroéthylène et chlorure de méthylène ont pour origine un seul et même établissement (75 % du total des flux). De même, 95 % de l’acide chloroacétique provient d’un seul site.

88En cumulant l’ensemble des rejets de 94 établissements, l’étude a révélé que douze S sont rejetées avec des flux supérieurs à 1 kg j-1. Ces substances sont par ordre décroissant : zinc, nickel, tétrachloroéthylène, acide chloroacétique, chrome, chloroforme, cuivre, chlorure de méthylène, acide dichloroacétique, arsenic et trichloroéthylène.

Résultats au niveau national

89À l’échelon national, un rapport a été publié par l’INERIS en 2008 (document public) pour l’ensemble des analyses réalisées entre le 4 juin 2002 et le 21 août 2007 lors de la campagne RSDE 1. Au total, cette première action a permis de réaliser l’inventaire de 106 substances chimiques dans les rejets aqueux de 2 876 sites volontaires (2 648 sites industriels ICPE, 39 autres sites, 167 STEU et 22 centres de production d’électricité CPE) répartis dans 21 régions (source : INERIS). 3 600 échantillons ont été prélevés dont 3 082 rejets industriels.

90Les secteurs les plus représentés sont le traitement et le revêtement de surface (657 sites), la chimie et la parachimie (307 sites) et l’industrie agroalimentaire (305 sites). Les régions les plus concernées sont le Rhône-Alpes et l’Île de France. Il faut noter que ces premiers résultats ont également été considérés avec prudence en raison d’un certain nombre de problèmes, précédemment évoqués.

91L’interprétation faite dans ce rapport est la suivante :

  • tous rejets confondus, le zinc est la seule substance quantifiée dans plus de 50 % des sites ;

  • le cuivre est quantifié dans les rejets de plus de 50 % des sites, à l’exception des rejets urbains ;

  • pour les rejets industriels, le nickel est également quantifié dans la majorité des sites alors qu’environ 20 % des STEP et CPE sont concernés ;

  • d’autres métaux prioritaires ou dangereux prioritaires (cadmium, mercure) ont été quantifiés dans les rejets de 10 % à 30 % des sites ;

  • les CPE ne sont jamais concernées par la présence de mercure et très rarement par celle du cadmium ;

  • pour les molécules organiques, trois APs, trois HAPs prioritaires et plusieurs COHV ont été fréquemment quantifiées ;

  • les rejets industriels sont particulièrement concernés par les COHV ;

  • la présence de pesticides parmi les substances les plus quantifiées dans les rejets des STEU et des CPE a été relevée (par exemple, la substance atrazine a été quantifiée dans plus de 10 % des rejets de STEU et dans moins de 10 % des rejets industriels) ;

  • certaines substances non prioritaires (tributylphosphate, organo-étains, 2,4,-6-trichlorophénol) sont les plus fréquemment quantifiées, de même que trois BTEX (benzène, toluène et xylènes) ;

  • les autres molécules organiques (PCBs, CTs, CBs, CPs, nitroaromatiques, CAs) sont plus rarement quantifiées.

92Une interprétation en fonction de chaque rejet a également été faite et les principales conclusions sont les suivantes :

  1. Cas des rejets industriels : 28 S ont été quantifiées dans 10 % ou plus des sites, soit au minimum 265 sites sur 2 648 ; les huit métaux recherchés figurent parmi ces substances ; le zinc, le cuivre et le nickel sont quantifiés dans plus de 50 % des sites ; six SDP (cadmium, mercure, trichloroéthylène, tétrachloroéthylène, 4-n-nonylphénol, benzo (a) fluoranthène), huit SP dont deux COHV (chloroforme et chlorure de méthylène) et trois HAP (anthracène, naphtalène et fluoranthène) ont été quantifiés.

  2. Cas des rejets urbains : 17 S ont été quantifiées dans 10 % ou plus des STEU (au minimum 17 sites sur 167) ; il y a six métaux sur les huit recherchés dont le cadmium et le mercure ; le zinc est quantifié dans près de 90 % des rejets ; le cuivre, le diuron et le tributylphosphate ont été quantifiés dans les rejets de 30 % à 50 % des sites ; dix S organiques (dont le tétrachloroéthylène, le DEHP, l’atrazine, le diuron, le naphtalène et le para-tert-octylphénol) ont été quantifiées dans 10 % des sites ; on a noté également la présence du tributylétain et du monobutylétain.

  3. Cas des rejets CPE : 16 S ont été quantifiées dans 10 % ou plus des CPE (thermiques et nucléaires) soit au minimum trois sites sur 22, six métaux dont le zinc et le cuivre dans plus de 50 % des sites, et l’arsenic dans plus de 40 %, le pentabromodiphényléther dans près de 20 % des sites et neuf autres SP dans les rejets de plus de 10 % des sites.

  4. Autres rejets : 25 S ont été quantifiées dans 10 % ou plus des rejets, soit au minimum quatre sites sur 39 ; parmi ces 25 S, six métaux dont le zinc et le cuivre ont été quantifiés dans plus de 50 % des sites ; parmi les autres S, quatre SDP dont le trichloroéthylène et 11 SP (benzène, atrazine, naphtalène, etc.) ont été quantifiées.

Circulaire ministérielle du 27 avril 2011

93Pour faire suite à la circulaire du 5 janvier 2009, une note ministérielle importante a été élaborée. Il s’agit de la circulaire du 27 avril 2011 qui décrit la démarche à suivre par les services de l’inspection des ICPE, pour analyser le rapport émis par un exploitant, à l’issue de la série des analyses de la surveillance initiale des rejets aqueux de son installation.

94Cette circulaire précise notamment les conditions de mise en place, par l’exploitant, d’une surveillance et d’un programme d’actions pour certaines substances émises à des niveaux potentiellement problématiques.

95Les résultats de RSDE au titre de la surveillance initiale ont en effet permis de définir, pour chaque substance dangereuse, un flux moyen journalier émis par le rejet aqueux de l’ICPE. Ce flux d’émission (en g par jour) a été calculé à partir des concentrations et des débits qui ont été mesurés au cours de chacun des prélèvements.

96En réalité, l’analyse, l’interprétation et l’exploitation des résultats ont permis de définir deux flux, appelés flux A et flux B. Les valeurs de ces flux ont été utilisées pour établir des critères de maintien de la surveillance :

  • toute substance dont le flux journalier moyen émis est supérieur ou égal à la valeur du flux A ne peut voir sa surveillance abandonnée : la substance est dite à surveiller ;

  • si la valeur est supérieure ou égale au flux B, la substance est également à surveiller et en outre elle doit faire l’objet d’un programme d’actions pour réduire et/ou supprimer son flux ;

  • si la valeur du flux moyen journalier émis est inférieure au flux A, la substance est dite à abandonner (il n’est pas utile de maintenir la surveillance au vu des faibles niveaux de rejets constatés lors de la surveillance initiale pour cette substance).

L’exemple de la filière traitement de surface

97En ce qui concerne la filière traitement de surface (TS), une liste de 24 S potentiellement présentes dans les rejets a été définie (tableau 8) qui se scinde en deux groupes : la première concerne 13 communément retrouvées et la deuxième inclut 11 substances dont la présence a été constatée. Une substance supplémentaire (chloroalcanes C10-C13) doit être évaluée en cas d’utilisation d’huile de coupe pour l’usinage du métal, ce qui fait en réalité 25 S.

Table 8. Liste des substances potentiellement présentes dans les rejets aqueux de la filière traitement de surface et critères de flux (en g jour-1) associés (en gras les SD communément retrouvées dans les rejets et en italique les SD dont la présence a été constatée).

Substance

Catégorie de substance

Flux A en g jour-1

Flux B en g jour-1

Nonylphénols

1

2

10

Cadmium et ses composés

1

2

10

Mercure et ses composés

1

2

5

Chloroalcanes* C10-C13

1

2

10

Chloroforme

2

20

100

Fluoranthène

2

4

30

Naphtalène

2

20

100

Nickel et ses composés

2

20

100

Plomb et ses composés

2

20

100

Trichloroéthylène

3

2

5

Tétrachloroéthylène

3

2

5

Chrome et ses composés

4

200

500

Cuivre et ses composés

4

200

500

Zinc et ses composés

4

200

500

Anthracène

1

2

10

Hexachlorobenzène

1

2

5

Arsenic et ses composés

4

10

100

Dichlorométhane

2

20

100

Tétrachlorure de carbone

3

2

5

Diphényléther Polybromés

4

2

5

Toluène

4

300

1000

Monobutylétain cation

4

300

500

Dibutylétain cation

4

300

500

Tributylétain cation

4

300

500

Octylphénols

5

10

30

* En cas d’utilisation comme huile de coupe pour l’usinage du métal.

98La mise en œuvre de la deuxième phase de l’action RSDE s’est inspirée de cette liste de 24 S (ou 25) à laquelle se sont rajoutées d’autres substances au cas par cas.

Tableau 9. Nombre de substances recherchées et retrouvées, dans le cadre de RSDE 2, dans les rejets de quatre entreprises de traitement de surface, notées TS 1 à TS 4.

Tableau 9. Nombre de substances recherchées et retrouvées, dans le cadre de RSDE 2, dans les rejets de quatre entreprises de traitement de surface, notées TS 1 à TS 4.

En gras les substances retrouvées systématiquement dans les six rejets ; une analyse par mois pendant six mois.

99Le tableau 9 montre, à titre d’exemple, les S recherchées et celles retrouvées dans le cadre de l’action RSDE 2, dans les rejets de quatre entreprises régionales de TS.

100Les résultats montrent que, d’une part, le nombre de S recherchées varie d’une entreprise à une autre, et que, d’autre part, parmi ces S, le nombre de celles qui sont systématiquement retrouvées dans les rejets est faible puisqu’il varie entre quatre et sept.

101On peut noter la présence systématique de nickel (SP), chrome, zinc et nonylphénols (SDP). Suite à l’analyse des résultats de RSDE 2, des valeurs de flux A et de flux B ont été définies, notamment pour les 24 substances de la filière TS (tableau 8).

Résultats d’un programme universitaire NIRHOFEX

102NIRHOFEX (2013-1016) est un programme de recherches axé sur l’identification, la réduction et/ou l’élimination de SD présentes dans les rejets de l’industrie TS. L’un des objectifs est, en effet, de déterminer la composition précise en S, des rejets ainsi que leur variabilité, tant d’un point de vue qualitatif que quantitatif, et d’identifier les sources d’émission tout au long des procédés industriels.

103Il n’existe pas à notre connaissance d’études sur ce point. Quatre industriels francs-comtois participent à ce projet : tous utilisent le même traitement par précipitation pour traiter leurs eaux usées (séquence de traitement : séparation des effluents, prétraitement, coagulation, insolubilisation, floculation et décantation) ; seul un industriel couple ce traitement physico-chimique avec une étape d’électrocoagulation.

104L’amélioration des connaissances sur les sources d’émissions ponctuelles des S, notamment par l’identification des principaux effluents émetteurs est intéressante car elle permettrait d’identifier des pistes d’actions pour l’élaboration de mesures de réduction et/ou suppression de ces S appropriées, dans des conditions techniques et économiques viables ne nécessitant pas d’investissement important.

105Dans le cadre de l’action RSDE, rappelons qu’un seul prélèvement a été réalisé par point de rejet, cet échantillon prélevé sur site étant considéré comme caractéristique d’une journée de production.

106Même si un des objectifs de la visite préliminaire sur site était de définir un jour de prélèvement représentatif de l’activité normale de l’établissement, la composition de l’effluent peut toutefois varier sensiblement selon le jour de prélèvement, notamment en fonction de la production et des « incidents » sur site (vidanges ou nettoyage de cuves par exemple). Il est donc difficile de comparer et/ou d’extrapoler les résultats obtenus dans le cadre de différentes campagnes.

107En outre, le prélèvement d’un échantillon peut être asservi soit au débit mesuré en continu (cas du cahier des charges de l’action RSDE) soit au temps (cas de débit faible par exemple). Dans ce dernier cas, les prélèvements sont alors des rejets ponctuels.

108D’une campagne à l’autre, et même d’un jour à un autre, les effluents peuvent fluctuer tant en composition qu’en volume rejeté. Il est donc d’autant plus difficile de comparer les résultats issus de deux campagnes si éloignées (modification des procédés industriels, changement de la nature des pièces à traiter, etc.).

109Les résultats du projet NIRHOFEX ont été obtenus, soit sur des rejets caractéristiques d’une journée de travail (cas du cahier des charges de l’action RSDE), soit sur des rejets ponctuels.

110Identification qualitative et quantitative des substances présentes dans des rejets industriels de traitement de surface

111189 S chimiques ont été recherchées dans les rejets de quatre entreprises de TS. Tous ces rejets respectent la réglementation en vigueur.

112La liste des S recherchées était la suivante :

  • 28 métaux parmi lesquels le zinc, le nickel, l’aluminium ou le chrome (métaux conventionnels de la filière) ;

  • 14 minéraux dont les fluorures, les chlorures, les sulfates et le bore (salinité importante pour ce type d’effluent) ;

  • 60 composés organiques volatiles (COVs, dont le chloroforme, le trichloroéthylène et le tétrachloroéthylène ; molécules générées involontairement lors des procédés) ;

  • 16 HAPs (dont l’anthracène, SDP de la DCE) ;

  • 7 polychlorobiphényles (PCBs) ;

  • 5 anilines (ANs) ;

  • 3 CTs ;

  • 7 CBs ;

  • 8 phénols (PHs) ;

  • 15 APs (dont les nonylphénols et les octylphénols, SD de la DCE) ;

  • 23 CPs ;

  • 3 organo-étains (OEs).

113Les résultats décrits dans les tableaux 10 et 11 montrent une polycontamination élevée mais dépendante du rejet : le nombre de S retrouvées au moins une fois varie en effet entre 28 et 64, alors que celles retrouvées systématiquement varient entre 18 et 24.

Tableau 10. Bilan récapitulatif des substances retrouvées dans les rejets de quatre industriels TS (projet NIRHOFEX).

Tableau 10. Bilan récapitulatif des substances retrouvées dans les rejets de quatre industriels TS (projet NIRHOFEX).

114Les S retrouvées au moins une fois mais communes aux quatre entreprises sont : fluorures, chlorures, sulfates, bore, soufre, potassium, sodium, calcium, magnésium, aluminium, chrome, fer, manganèse, nickel, strontium, zinc, chloroforme, nonylphénol et 4-tert-butylphénol.

Tableau 11. Comparaison des substances retrouvées dans les rejets de quatre industriels TS dans le cadre de l’action RSDE 2 et du programme Nirhofex (en gras substances retrouvées systématiquement ; une analyse par mois pendant six mois).

 

Action RSDE 2

Projet Nirhofex

TS 1

nickel, zinc, chrome, mercure,
chloroforme, dichlorométhane,
tétrachlorométhane,
nonylphénols, 4-nonylphénol,
octylphénols, 4-tert-octylphénol,
monobutylétain

aluminium, arsenic, cobalt, chrome, cuivre, étain, fer, mercure,
lithium, manganèse, molybdène, nickel, plomb, sélénium, silicium,
strontium, titane, vanadium, zinc, bromures, chlorures, fluorures,
sulfates, phosphore, orthophosphates, tributylphosphate, bore,
calcium, magnésium, potassium, sodium, soufre, monobutylétain,
tributylétain, NAP, FLU, PHE, ANT, FLT, 1,2-dichlorobenzène, 2-chlorophénol, 4-chlorophénol, 2,4-dichlorophénol, 2,4,6-trichlorophénol,
4-ter-octylphénol, octylphénols, nonylphénols, NPEO1, NPEO2,
OPEO1, OPEO2, 4-tert-butyl-phénol, chloroforme, chlorométhane,
dichlorométhane, 1,2-dichloroéthane, trichloroéthylène, tétrachloroéthylène, tétrachlorure de carbone, chlorure de vinyle, éthylbenzène,
isopropylbenzène, toluène, cis-1,2-dichloroéthylène

TS 2

nickel, zinc, chrome, cuivre,
monobutylétain, dibutylétain, nonylphénols

aluminium, baryum, chrome, fer, manganèse, molybdène, nickel, plomb, strontium, titane, zinc, zirconium, chlorures, fluorures,
sulfates, bore, calcium, magnésium, potassium, sodium, soufre,
PCB 101, PCB 118, PCB 138, PCB 153, phénol, nonylphénols, chloroforme, toluène, chlorométhane, 3-méthylphénol, 4-méthylphénol,
4-tert-butylphénol, NPEO1

TS 3

nickel, zinc, chrome, naphtalène,
chloroforme, dichlorométhane,
nonylphénols, 4-NP, octylphénols,
4-tert-ocytlphénol, NPEO1,
NPEO2, OPEO1, OPEO2

aluminium, arsenic, cobalt, chrome, étain, fer, mercure,
lithium, manganèse, molybdène, nickel, antimoine, sélénium,
silicium, strontium, titane, thalium, vanadium, zinc, zirconium,
bromures, carbonates, chlorures, fluorures, sulfates, phosphore,
orthophosphates, tributylphosphate, bore, calcium, magnésium,
potassium, sodium, soufre, monobutylétain, NAP, ACE, FLU, PHE,
ANT, FLT, PYR, BaANT, CHY, BbFLT, BaPYR, IcdPYR, dBahANT, BghiPL,
3,4-dichloroaniline, phénol, 2-méthylphénol, 3-méthylphénol,
4-méthylphénol, 2-nitrophénol, 2-chlorophénol, 4-chlorophénol,
2,4-dichlorophénol, 2,4,6-trichlorophénol, 4-chloro-3-méthylphénol,
4-isopentyl-phénol, 4-ter-octylphénol, octylphénols, nonylphénols,
NPEO1, NPEO2, OPEO1, OPEO2, 4-tert-butyl-phénol, 4-sec-butyl-phénol,
chloroforme, chlorométhane, dichlorométhane, dibromométhane,
dichlorobromométhane, 1,2-dichloroéthane, 1,1,2-trichloroéthane,
3-chloroprène, chlorure de vinyle

TS 4

nickel, zinc, chrome, cuivre,
arsenic, naphtalène, chloroforme,
dichlorométhane, tétrachloroéthylène, nonylphénols,
4-nonylphénol, octylphénols,
4-tert-octylphénol, NPEO1, NPEO2

aluminium, baryum, chrome, cuivre, étain, fer, lithium, manganèse, nickel, silicium, strontium, zinc, bromures, carbonates,
chlorures, fluorures, sulfates, phosphore, orthophosphates, bore,
calcium, magnésium, potassium, sodium, soufre, phénol, 2-méthyl-phénol, 2,4-diméthylphénol, nonylphénols, 4-tert-butyl-phénol,
chloroforme, toluène, xylènes m + p, o-xylène, 3-chloropropène

NPEO1 = nonylphénol monoéthoxylate, NPEO2 = nonylphénol diéthoxylate, OPEO1 = octylphénol monoéthoxylate, OPEO2 = octylphénol diéthoxylate, NAP = naphtalène, ACE = acénaphtène, FLU = fluorène, PHE = phénanthrène, ANT = anthracène, FLT = fluoranthène, PYR = pyrène, BaANT = benzo (a) anthracène, CHY = chrysène, BbFLT = benzo (b) fluoranthène, BaPYR = benzo (a) pyrène, IcdPYR = indéno (c, d) pyrène, dBahANT = dibenzo (a, h) anthracène, BghiPL = benzo (g, h, i) pérylène, PCB = polychlorobiphényle.

115Pour les entreprises TS 1 et TS 3, qui ont des activités de procédés similaires, on retrouve pratiquement les mêmes substances dans les rejets.

116D’un point de vue quantitatif, les gammes de concentration varient de la façon suivante (résultats non décrits) : du ng L-1 au µg L-1 pour les organiques, du µg L-1 au mg L-1 pour les métaux et du mg L-1 au g L-1 pour les minéraux (Morin-Crini et al., 2013).

117Pour les 19 S communes aux quatre entreprises, les flux journaliers rejetés par entreprise ont été calculés à partir des concentrations moyennes déterminées au cours des divers prélèvements et d’un débit moyen annuel (figure 3).

Figure 3. Flux moyens par entreprise de (a) neuf minéraux, (b) sept métaux et (c) trois organiques.

Figure 3. Flux moyens par entreprise de (a) neuf minéraux, (b) sept métaux et (c) trois organiques.

118De façon globale, il est à noter que des quantités importantes de sels sont rejetées quotidiennement (TS 3 rejette par exemple 616 et 302 kg de chlorures et sodium). Les entreprises TS 2 et TS 4 rejettent 2,2 et 3 kg de bore par jour, respectivement, cet élément provenant des produits de décapage utilisés sur les chaînes de production.

119Concernant les métaux, dont certains sont dits « lourds », l’entreprise TS 3 rejette près d’un kilo d’aluminium tandis que le flux de Ni pour TS 1 est de 122 mg par jour.

120Les nonylphénols rejetés par l’entreprise TS 2 atteignent pratiquement le gramme par jour et au niveau du chloroforme, dont on sait qu’il est produit au sein des stations de traitement par l’utilisation de javel, les entreprises TS 1 et TS 3 (activités similaires) en rejettent respectivement 11,3 et 1,8 g.

121Suivi des métaux présents dans des rejets de TS

122Suite à ces premiers résultats, un suivi de l’évolution de la concentration des métaux a été réalisé afin de mettre en évidence une éventuelle variation temporelle, à la fois qualitative et quantitative.

123La présence de 28 métaux dans les rejets d’une entreprise de TS spécialisée dans les revêtements chimiques de pièces destinées principalement aux secteurs de l’automobile et du bâtiment a été ainsi recherchée (Euvrard et al., 2014).

124Ces rejets caractéristiques d’une journée de travail sont issus d’une station de décontamination utilisant un traitement d’insolubilisation des métaux. Un suivi a été ainsi réalisé chaque semaine pendant un an, ce qui représente au total 49 prélèvements analysés.

125Afin de respecter les normes décrites dans son arrêté préfectoral (tableau 12), l’industriel doit effectuer un suivi régulier de ses rejets, soit quotidiennement pour trois métaux (CrVI, Ni et Zn) soit hebdomadairement pour trois autres (CrIII, Cu et Fe). Chaque rejet ainsi analysé provient d’un prélèvement caractéristique d’une journée de travail.

126Les résultats pour ces six métaux sont exprimés en concentration moyenne journalière (en µg L-1) notée CMJ et en flux maximal journalier (en g jour-1) noté FMJ, sachant que le débit de sortie station de décontamination en eau épurée est de 192 m3 par jour en moyenne.

Tableau 12. Valeurs réglementaires d’émission autorisées (concentration exprimée en µg L-1 et flux autorisé en g jour-1) pour les rejets industriels et valeurs rejetées (concentrations et flux annuels).

Tableau 12. Valeurs réglementaires d’émission autorisées (concentration exprimée en µg L-1 et flux autorisé en g jour-1) pour les rejets industriels et valeurs rejetées (concentrations et flux annuels).

a Concentration moyenne journalière.
bConcentration moyenne journalière (ou hebdomadaire selon le métal) sur un an (données fournies par l’industriel).
c Flux maximal journalier.

127Le premier objectif de l’étude a été d’identifier et de quantifier les métaux présents dans les 49 prélèvements réalisés sur un an. Le nombre de métaux retrouvés sur les 28 recherchés varie entre six et treize avec une moyenne de 9 ± 2 (figure 4).

128Treize métaux ont été retrouvés au moins une fois, à savoir Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Sn et Zn. Ce premier résultat montre une polycontamination métallique importante mais une variabilité qualitative relativement faible (RSD = 22 %).

129Parmi les treize métaux retrouvés, six sont systématiquement quantifiés. Il s’agit des métaux Co, Cr, Fe, Mn, Ni et Zn, qui proviennent essentiellement de l’activité industrielle. Les 7 autres métaux, Hg, Se, Cu, Pb, Li, Mo et Sn, ont été retrouvés respectivement 7, 16, 21, 21, 22, 27 et 28 fois dans les 49 prélèvements.

130Pour ces métaux, il est plus difficile de connaître l’origine. Néanmoins, on peut supposer que la présence plus rare de certains métaux comme Sn et Mo soit liée à l’activité multiproduits (variété des pièces traitées dans le temps) et multitraitements de l’entreprise (plusieurs procédés pour différents substrats).

Figure 4. Nombre de métaux retrouvés dans chaque rejet durant 49 semaines de prélèvement (un rejet par semaine).

Figure 4. Nombre de métaux retrouvés dans chaque rejet durant 49 semaines de prélèvement (un rejet par semaine).

131La figure 5 montre les variations des concentrations (exprimées en µg L-1) des six métaux retrouvés systématiquement dans les rejets prélevés durant 49 semaines. Pour les métaux Co et Mn, une faible variabilité quantitative a été constatée (les valeurs de RSD sont respectivement de 18 % et 20 %).

132En revanche, pour les quatre autres métaux, les résultats de la figure 5 montrent une très forte variabilité (RSD respectifs de 70 %, 81 %, 56 % et 62 % pour Cr, Fe, Ni et Zn) avec la présence régulière de pics de pollutions.

133Le tableau 13 illustre des exemples de concentrations de plusieurs substances métalliques retrouvées dans cinq échantillons industriels (rejets 1, 10, 19, 31 et 45). Les concentrations ont été exprimées à la fois en µg L-1 et en flux rejeté en g jour-1.

134L’ensemble de ces résultats (figure 4 et tableau 13) démontre la forte variabilité quantitative des rejets, déjà constatée avec les valeurs annuelles de l’industriel (écarts-types élevés, tableau 12).

Figure 5. Concentrations des métaux Co, Cr, Fe, Mn, Ni et Zn (exprimées en µg L-1) dans les rejets prélevés durant 49 semaines.

Figure 5. Concentrations des métaux Co, Cr, Fe, Mn, Ni et Zn (exprimées en µg L-1) dans les rejets prélevés durant 49 semaines.

135Ceci peut s’expliquer par le volume des pièces à traiter qui lui aussi est variable. En effet, plus l’activité industrielle est importante, plus les concentrations métalliques sont élevées dans les effluents en entrée station de décontamination.

136Or, la station ne prend pas en compte ces variations d’activités (c’est-à-dire qu’elle ne s’adapte pas à la charge polluante entrante), ce qui peut alors expliquer les concentrations plus fortes retrouvées dans les rejets.

Tableau 13. Exemples de concentrations de plusieurs métaux retrouvés dans cinq échantillons industriels (concentration journalière exprimée en µg L-1 et flux rejeté en g jour-1 ; débit journalier = 192 m3 jour-1).

Tableau 13. Exemples de concentrations de plusieurs métaux retrouvés dans cinq échantillons industriels (concentration journalière exprimée en µg L-1 et flux rejeté en g jour-1 ; débit journalier = 192 m3 jour-1).

aConcentration journalière en µg L-1.
bFlux rejeté en g jour-1.

137Le second objectif de l’étude a été de relier les variations des concentrations des métaux retrouvés aux envois des différents effluents en entrée station de décontamination, notamment les effluents déchromatés et les effluents décomplexés (ou oxydés).

138Dans les résultats décrits dans la figure 5, une relative stabilité dans les teneurs en Co et surtout en Mn a été remarquée, alors que pour les métaux Cr, Fe, Ni et Zn, des pics de pollution apparaissent.

139En effet, l’envoi systématique des effluents déchromatés dans la station se traduit par une augmentation des valeurs en Cr dans les rejets. Six prélèvements rejets (rejets 7, 13, 19, 28, 35 et 49) ont été analysés 24 heures après envoi des effluents déchromatés dans la station et, pour ces 6 rejets, des pics de pollution en CrIII ont été constatés (figure 5).

140De même, 9 rejets (rejets 4, 13, 19, 22, 25, 31, 37, 43 et 47) ont été analysés 24 heures après envoi des effluents décomplexés dans la station. Pour ces rejets, une forte augmentation des concentrations en Zn, Ni et Fe a été constatée (figure 5).

141Lorsque les deux types d’effluents sont envoyés dans un intervalle de temps plus court, on constate à la fois des pics en Cr, Zn et Ni (prélèvements 13 et 19). Ces résultats montrent l’impact de l’envoi des effluents dans la station sur les concentrations retrouvées dans les rejets.

142Afin de démontrer l’impact des effluents de décomplexation, quatre campagnes de prélèvements journaliers des rejets ont été effectuées, sur lesquelles un suivi des concentrations en Zn et Ni a été réalisé en fonction de la présence (campagnes 1, 2 et 4) ou non (campagne 3) des effluents de décomplexation.

143Pour cette étude, les premiers prélèvements ont été réalisés juste avant l’envoi des effluents, c’est-à-dire à t = 0 h (campagne 1), t = 168 h (campagne 2) et t = 504 h (campagne 4) [figure 6].

144On constate une forte augmentation des concentrations en Ni et Zn dans les rejets des trois campagnes 24 heures après l’envoi des effluents de décomplexation (t = 24 h, t = 192 h et t = 528 h).

145L’échantillon analysé à t = 8 h (campagne 1) ne montre aucune augmentation significative des concentrations en Zn et Ni. En effet, ce temps n’est pas suffisant pour permettre de constater l’impact d’un excédent de pollution en entrée station sur le rejet.

146Pour retrouver des concentrations similaires à celles d’avant l’envoi des effluents de décomplexation en station, il faut au minimum 72 heures de fonctionnement de cette dernière après le pic de pollution, quelle que soit la campagne (1, 2 et 3). Ainsi, l’impact de l’envoi des effluents est perceptible pendant quatre jours.

Figure 6. Influence de l’envoi (campagnes 1, 2 et 4) ou non (campagne 3) des effluents de décomplexation sur les variations des concentrations en Ni et Zn (exprimées en µg L-1) dans les rejets prélevés durant un mois de prélèvement (la flèche indique l’heure d’envoi des effluents).

Figure 6. Influence de l’envoi (campagnes 1, 2 et 4) ou non (campagne 3) des effluents de décomplexation sur les variations des concentrations en Ni et Zn (exprimées en µg L-1) dans les rejets prélevés durant un mois de prélèvement (la flèche indique l’heure d’envoi des effluents).

147Pour calculer les valeurs des flux annuels rejetés, l’agence de l’eau autorise l’industriel à mettre une valeur nulle pour les concentrations inférieures à la LQ. Nous avons fait de même pour calculer les concentrations journalières et les flux moyens décrits dans le tableau 14 à partir de nos données.

Tableau 14. Concentration moyenne journalière (exprimée en µg L-1) et flux maximal journalier (exprimé en g jour-1) pour les treize métaux retrouvés dans les rejets (49 prélèvements).

Métal

Concentration moyenne journalière
rejetée en µg L
-1

Flux maximal journalier
rejeté en g jour
-1

Co

586 ± 103

113 ± 20

Cr

656 ± 457

126 ± 88

Fe

2172 ± 1577

417 ± 303

Ni

756 ± 423

145 ± 81

Zn

1184 ± 731

227 ± 140

Mn

45 ± 9

8,69 ± 1,76

Hg

0,1 ± 0,2

0,02 ± 0,04

Cu

14 ± 24

2,73 ± 4,66

Li

11 ±14

2,17 ± 2,64

Se

9 ±13

1,66 ± 2,46

Pb

10 ± 13

2,01 ± 2,48

Sn

46 ± 41

8,82 ± 7,93

Mo

16 ± 18

3,10 ± 3,41

148Les trois principales préoccupations industrielles concernent les éléments Zn, Ni et CrVI. Quel que soit le prélèvement, aucune présence de CrVI n’a été détectée (concentrations inférieures à la LQ), ce qui démontre l’efficacité du traitement de déchromatation.

149Les flux moyens journaliers des métaux Ni et Zn sont respectivement de 145 et 227 g jour-1. Ceux-ci sont du même ordre de grandeur que ceux fournis par l’industriel dans sa déclaration réglementaire annuelle, à savoir 135 g jour-1 de Ni et 184 g jour-1 de Zn (tableau 14).

150Les valeurs en Cr et Fe sont également comparables. En outre, les rejets de l’entreprise sont conformes à la réglementation actuelle, que ce soit pour les métaux Zn et Ni, ou pour CrIII, Cu et Fe, les trois autres métaux que l’industriel doit suivre dans le cas de son arrêté (tableau 11). Cependant, si on exprime les valeurs en kg de métal rejeté par an, les quantités ne sont pas négligeables.

151Ainsi, pour les six métaux retrouvés systématiquement dans les rejets, les flux rejetés exprimés en kg an-1 sont de 28 pour Co, 31 pour Cr, 104 pour Fe, 36 pour Ni, 57 pour Zn et 2 pour Mn. Au total, 264 kg de métaux (totalité des treize métaux retrouvés) sont rejetés par an, ce qui démontre alors que la pollution résiduelle présente dans les rejets n’est pas négligeable.

152Pour conclure, les résultats de cette étude, exprimés à la fois en concentration et en flux, ont montré que les rejets ponctuels présentent une polycontamination métallique importante tant d’un point de vue qualitatif que quantitatif.

153À notre connaissance, c’est la première étude qui détaille de manière précise la composition qualitative et quantitative, ainsi que sa variabilité temporelle sur une année complète de prélèvement.

154Parmi les 28 métaux analysés, treize ont été détectés et six (Co, Cr, Fe, Mn, Ni et Zn) ont été quantifiés systématiquement, ce qui a démontré le caractère fortement variable de la polycontamination. Néanmoins, la charge polluante respecte les valeurs limites réglementaires.

155Les résultats analytiques ont également montré la forte dépendance des teneurs en Cr, Fe, Ni et Zn vis-à-vis de l’envoi des différents types d’effluents en entrée station. Bien que les teneurs des métaux pris séparément soient inférieures aux valeurs limites réglementaires, la pollution métallique totale résiduelle présente dans les rejets n’est pas négligeable (264 kg de métaux rejetés par an).

156Actuellement, l’industriel utilise ces données pour mieux gérer les pics de pollutions en optimisant le fonctionnement de la station lors de l’envoi des effluents problématiques. De plus, dans le cadre de la mise en place d’un traitement de finition par échange d’ions sur des résines sélectives, complémentaire au traitement de décontamination physico-chimique actuel, les données de cette étude pourront permettre de guider l’industriel dans le choix des résines chélatantes.

157Chez un autre industriel partenaire du projet Nirhofex, les problématiques liées au rejet ont été ciblées. Pour cela, nous avons suivi un certain nombre de substances et paramètres, notamment ceux définis dans leur arrêté préfectoral.

Tableau 15. Concentrations moyennes et flux moyens rejetés de neuf paramètres et substances pour l’année 2012 comparés aux valeurs réglementaires d’émission (norme et flux autorisé).

Substance/
Paramètre

Norme
(mg L
-1)

Concentration
(mg L
-1)

Flux autorisé
(g j
-1)

Flux rejeté moyen
(g j
-1)

Chrome

2

0,36

33 000

61,3

Fer

5

1,43

170

245,8

Fluorures

15

2,25

300

387

Nickel

3,5

0,4

70

68,8

Zinc

3,5

1,4

840

231,4

DCO

500

497

200 000

85 336

MES

30

24

2 500

4 205

Azote total

150

190

60 000

32 595

Phosphore total

10

0,22

210

37,5

158Le tableau 15 présente les concentrations et flux moyens calculés pour l’année 2012 (à partir d’un débit moyen annuel de 172 m3 jour-1) de neuf substances et paramètres pour lesquels des limites d’émission sont fixées par l’arrêté de l’entreprise.

159Si, pour les métaux, les concentrations limites d’émission ne sont pas dépassées, la DCO et l’azote total posent problème. En revanche, en termes de flux, ce ne sont plus les mêmes paramètres qui sont ciblés : les fluorures, le nickel et les MES dépassent ou frôlent les flux autorisés.

160Pour l’année 2012, sur 284 jours travaillés dans cette entreprise, nous avons calculé les flux globaux (en kg an-1) de ces paramètres et substances, ainsi que d’autres tels que les différentes formes azotées (figure 7). Comme pour la précédente étude, les volumes rejetés annuellement sont importants avec par exemple dix tonnes d’azotes ou encore 65 kg de zinc, alors que les flux journaliers autorisés sont respectés. La variabilité annuelle en termes de concentrations dans les rejets a également été explorée.

Figure 7. Flux annuels (2012) de divers paramètres et substances pour une entreprise de TS.

Figure 7. Flux annuels (2012) de divers paramètres et substances pour une entreprise de TS.

161La figure 8 présente donc les concentrations relevées deux fois par mois du Zn, Ni, Cr, Fe, DCO et nitrates sur un suivi d’un an. Une forte variabilité des concentrations est observée, notamment en métaux. Cependant, les valeurs limites d’émission fixées dans l’arrêté préfectoral de l’industriel (tableau 13) sont toujours respectées.

162Concernant la DCO, la valeur limite de 500 mg L-1 est régulièrement dépassée, ce qui explique la valeur moyenne annuelle de 497 mg L-1, très proche de la norme. Les concentrations en nitrates ne sont pas réglementées mais la figure 7 montre que ces substances constituent la majeure partie de l’azote total, pour lequel la norme de 150 mg L-1 est largement dépassée (tableau 15).

Figure 8. Suivi des concentrations de quatre métaux et deux paramètres sur l’année 2012 à raison de deux prélèvements par mois.

Figure 8. Suivi des concentrations de quatre métaux et deux paramètres sur l’année 2012 à raison de deux prélèvements par mois.

163À partir de ce bilan, certaines problématiques de l’entreprise ont pu être identifiées, comme la DCO et les azotes. C’est pourquoi une étude plus approfondie a été entreprise sur la charge organique et azotée, notamment pour connaître le pourcentage de biodégradabilité ou autrement dit, la part de DCO dure et d’azote réfractaire (non biodégradable).

164Deux prélèvements ont été effectués, l’un en septembre et l’autre en février afin de prendre en compte une éventuelle variabilité saisonnière. Le protocole consiste à introduire de la boue activée provenant du bassin d’aération d’une STEP urbaine préalablement caractérisée (dosage bactéries) dans un réacteur contenant le rejet et un milieu minéral. Les réacteurs sont gardés fermés et à l’obscurité pendant 28 jours (à 20 °C). Des prélèvements sont effectués à 5, 11 et 21 jours, ce qui nécessite donc de disposer d’autant de réacteurs que de prélèvements.

165Les paramètres mesurés aux différents temps (t0, t5, t11, t21 et t28) sont les suivants : pH, formes azotées (nitrites, nitrates, azote Kjeldahl, ammonium, azote total), DCO et carbone organique dissous (COD). Un oxymètre, placé dans le réacteur, permet également de mesurer la consommation en oxygène tous les deux à trois jours.

166La charge organique, qui peut se traduire à la fois par le COD et la DCO, diminue de moitié environ au cours de cet intervalle de temps, quel que soit l’essai considéré (figure 9). La valeur de DCO de septembre à 28 jours est une erreur de mesure due notamment aux fortes concentrations en chlorures dans ce type de rejet qui provoquent des interférences dans le protocole analytique.

Figure 9. Concentrations en DCO et COD dans les rejets de février et septembre au cours d’une étude de biodégradabilité sur 28 jours.

Figure 9. Concentrations en DCO et COD dans les rejets de février et septembre au cours d’une étude de biodégradabilité sur 28 jours.

167La biodégradabilité peut être exprimée à travers ces deux critères mais également à partir de la consommation en oxygène dans les réacteurs. Le tableau 16 présente les pourcentages de biodégradabilité pour les deux rejets calculés à partir des trois critères.

Tableau 16. Pourcentage de biodégradabilité dans les rejets d’une entreprise de TS calculé suivant trois critères après 28 jours.

Paramètre

Février

Septembre

DCO

49

52*

COD

55

54

Oxygène consommé

57

41

*calculé à 21 jours et non à 28 jours suite à un problème de mesure de la DCO

168Globalement, on constate peu de différence entre le rejet de février et celui de septembre, si ce n’est lorsqu’on considère l’oxygène consommé.

169On note, cependant, que les valeurs de DCO et COD initiales étaient plus importantes lors de l’essai de février. Cette expérience montre que plus de 50 % de la DCO est biodégradable.

170Cependant, des valeurs élevées en DCO dure (205 mg L-1 pour la valeur à 28 jours en février et 159 mg L-1 pour la valeur à 21 jours en septembre ; figure 9) ont été obtenues. Or, cette fraction de pollution ne peut être traitée par la physico-chimie et il faut donc envisager des actions en amont.

171La DCO dure est généralement due à la présence de molécules organiques difficiles à dégrader (phénols, composés organohalogénés, HAPs, huiles minérales, pesticides, détergents, colorants, solvants, ou encore tensioactifs) [Truc, 2007].

172La biodégradabilité d’un effluent peut être estimée de façon qualitative grâce aux valeurs de DCO et DBO5 (demande biologique en oxygène à cinq jours). Si le rapport DCO/DBO5 est inférieur à 2, l’effluent est qualifié de facilement biodégradable, entre 2 et 4, moyennement biodégradable et supérieur à 4, difficilement biodégradable.

173Selon cette estimation, les rejets de septembre et février de cette entreprise sont tous deux qualifiés de difficilement biodégradables, celui de février étant à peine supérieur à celui de septembre (tableau 15), résultats confirmés par l’étude de biodégradabilité sur 28 jours (tableau 17).

174Par comparaison, un effluent de type domestique normalement concentré (DCO = 730 mg L-1 par exemple) a une DCO dure d’environ 4 % (données IRSTEA) contre 40-50 % pour les rejets de cette entreprise de TS (tableau 16).

Tableau 17. Valeurs de DCO et DBO5 (en mg L-1 sur échantillons bruts) et rapport DCO/DBO pour deux rejets d’une entreprise de TS.

 

DCO

DBO5

DCO/DBO

Février

377

74

5,1

Septembre

334

53

6,3

175La figure 10 présente l’évolution des concentrations des différentes formes azotées (toutes exprimées en azote) durant les 28 jours du test de biodégradabilité. Rappelons que l’azote total correspond à la somme de l’azote Kjeldahl, des nitrites (exprimés en azote) et des nitrates (exprimés en azote) et que l’azote Kjeldahl correspond à la somme de l’azote organique et de l’azote ammoniacal.

176De façon globale, les tendances à la diminution ou à l’augmentation des concentrations sont faibles. L’azote organique diminue légèrement sur la durée de l’étude, ce qui montre une faible dégradation par les bactéries. En parallèle l’azote ammoniacal augmente. Peu de variations sont constatées pour les nitrites et les nitrates.

177Les concentrations en azote total qui n’ont pas évolué montrent bien que les réactions de dégradation sont très lentes et que la réaction totale (qui aboutirait à un dégagement de N2) n’est pas atteinte.

178On peut donc considérer que la charge azotée présente dans les rejets de cette entreprise est majoritairement réfractaire. Tout comme la charge carbonée, cette pollution est un frein au bon fonctionnement des stations de traitement industrielles.

Figure 10. Concentrations en azote ammoniacal (NH4), nitrites (NO2), nitrates (NO3) et azote organique (N orga) dans les rejets de février et septembre au cours d’une étude de biodégradabilité sur 28 jours..

Figure 10. Concentrations en azote ammoniacal (NH4), nitrites (NO2), nitrates (NO3) et azote organique (N orga) dans les rejets de février et septembre au cours d’une étude de biodégradabilité sur 28 jours..

3.3. Le temps de l’action (2008-2015) : vers une meilleure épuration des eaux

179Suite aux résultats des campagnes RSDE, différentes questions techniques sont également apparues :

  • quelle est l’origine des substances retrouvées (substances générées au cours des procédés industriels, produits utilisés…) ?

  • quelles solutions existe-t-il pour réduire les rejets de ces substances, voire les supprimer ?

  • existe-t-il un lien entre la présence de ces substances et l’impact écotoxicologique des rejets ?

  • etc.

180Afin de répondre à ces questions et de contribuer efficacement à l’atteinte du bon état des eaux, un accompagnement des entreprises, non seulement dans l’acquisition de connaissances sur les origines de ces substances, mais également dans la mise en œuvre de solutions de traitement ou de substitution a eu lieu.

181Par exemple, le 9e programme de l’Agence de l’eau (2007-2012) a engagé des actions sur une soixantaine de sites isolés prioritaires. En effet, suite à l’exploitation des résultats de la première campagne, un certain nombre d’établissements a été sélectionné par les DRIRE/DREAL et les agences de l’eau, comme principaux émetteurs de certaines substances cibles, comme par exemple le chloroforme. Ces émetteurs ont fait l’objet d’un accompagnement spécifique. La filière TS fait partie de ces émetteurs.

Exemple n° 1 : cas d’une entreprise de galvanoplastie

182Le chloroforme, SP de la DCE, fait partie de la famille des trihalométhanes qui s forment par action du chlore sur la matière organique. La présence de chloroforme dan les rejets de TS est intimement liée à l’utilisation de l’hypochlorite de sodium (javel dans les procédés industriels et la station. La molécule chloroforme est involontairement générée de façon inévitable lors de l’utilisation de réactifs chlorés.

183Plusieurs solutions existent pour l’éliminer en traitement de finition comme l’ad sorption sur charbon actif. Cette méthode est certes efficace mais onéreuse, notammen en termes d’investissement, de fonctionnement et de maintenance.

184Ainsi, des solutions alternatives existent, consistant à remplacer la javel par d’autre techniques (oxydation catalytique). Mais là encore se pose le problème du coût ; ce méthodes demandent parallèlement l’emploi de personnel qualifié.

185Une des entreprises partenaire de NIRHOFEX devait, dans le cadre de la campagn RSDE, proposer et mettre en place des actions afin de diminuer les flux de chloroforme Cette entreprise utilise notamment de la javel pour le traitement des bains de Zn-Ni.

186Des actions chimiquement plus efficaces, ne nécessitant pas la suppression de jave techniquement simples et surtout économiquement viables ont été mises en place e accord avec l’industriel afin d’arriver à une valeur inférieure au seuil de surveillance (flux A).

187Cet objectif qui s’est révélé relativement ambitieux a nécessité le suivi quantitati de la substance chloroforme pendant plusieurs mois, non seulement dans les rejet mais également dans les différentes cuves de la station et en amont dans les différent stockages des effluents.

188Cette étude a permis de mieux comprendre le fonctionnement de la station et d’iden tifier les effluents posant problème. Dans une seconde étape, une modification et un optimisation des différentes réactions (temps de contact, dose de réactifs, pH, etc.) a ét proposée. Enfin, différentes actions ont été mises en place dans la station (modification du circuit des effluents, déshuilage des effluents, prétraitements, etc.).

189Deux ans de travaux ont permis d’obtenir les résultats décrits dans le tableau 18 Ces résultats prouvent que l’objectif initialement fixé a été atteint puisque le flux rejeté diminué d’un facteur 2,5 (Morin-Crini et al., 2015a).

190Actuellement, le flux est inférieur au flux A (20 g jour-1). En outre, la consommation de javel a également diminué : le coût rapporté au volume d’eau rejeté est passé de 0,782 € m3 à 0,349 € m3 (à surface traitée et volume d’eau rejeté identiques).

Tableau 18. Évolution des flux de chloroforme suite à l’optimisation de la station.

 

Flux en g jour-1

Année N-1 (début des travaux)

106

Année N (fin des travaux)

67

Année N + 1

39

Année N + 2

9,2

Exemple n° 2 : cas d’une entreprise de thermolaquage

191Le schéma de fonctionnement de la station de traitement de l’un des partenaires industriels de NIRHOFEX, spécialisé dans le thermolaquage sur aluminium, a été modifié pour réduire l’ensemble des flux de polluants rejetés (figurant dans l’arrêté préfectoral).

192La démarche expérimentale a été la suivante : des essais en laboratoire et des essais pilote ont été réalisés. Une fois ces essais validés par l’industriel, ils ont ensuite été transposés à l’échelle industrielle sur site (Euvrard et al., 2015). La figure 11 montre la modification du schéma de fonctionnement de la station.

193L’optimisation des différentes étapes du traitement a été menée en ajustant différents paramètres (pH, réactifs, agitation, temps de contact, etc.), puis en effectuant le suivi des rejets d’un point de vue analytique sur plus de deux ans.

194Les résultats du tableau 19, qui comparent les valeurs des flux rejetés avant et après modification, démontrent clairement qu’avant d’envisager de compléter un traitement physico-chimique par un traitement de finition, une action d’optimisation sur la station est nécessaire et suffisante pour diminuer significativement les flux de polluants présents dans des rejets industriels. Parallèlement, le coût induit par ces modifications reste relativement modéré.

Tableau 19. Comparaison des valeurs des flux exprimés en kg an-1 avant et après changement de la station (données de déclarations industrielles ; à activité industrielle et volume rejeté comparables).

Substance/
Paramètre

Année N-1

Année N des travaux

Année N + 1

Année N + 2

Fluorures
MES
DCO
Phosphore
AOX
Chrome VI
Chrome
Zinc
Fer
Cuivre
Nickel
Aluminium

494
103
1 000
1,8
6,2
0,19
0,9
0,85
1,91
1,7
1,46
13

555
68
909
1,64
1,69
0,16
1,5
0,82
3,2
1,6
1,64
20

204
62
1186
1,73
1,289
0,095
0,59
0,612
1,19
0,298
0,352
14,88

247
30
453
0,785
1,01
0,018
0,34
0,3
0,55
0,12
0,12
10,59

Figure 11. Station de traitement physico-chimique avant et après modification.

Figure 11. Station de traitement physico-chimique avant et après modification.

4. Campagne RSDE : et demain ?

195L’action RSDE 2 aura des implications pour les ICPE. Les données sont, en effet, actuellement analysées, tant d’un point de vue qualitatif que quantitatif, au niveau national, par secteur industriel et également tous secteurs industriels confondus.

196À terme, il est prévu de faire évoluer la réglementation nationale sur les SD dans les rejets des installations classées, par exemple en ajoutant, dans le suivi, en autosurveillance des SD pertinentes pour un secteur industriel donné.

197Il faudra sans doute également fixer des valeurs limites d’émissions notamment dans les arrêtés ministériels sectoriels et dans l’arrêté du 2 février 1998, afin de compléter et d’éventuellement revoir les seuils imposant la surveillance des émissions des substances, en fonction de l’importance des flux et de la dangerosité de la substance.

198La question posée aujourd’hui est de savoir, de manière globale pour tous les émetteurs, comment ces actions vont permettre de progresser au niveau national sur le sujet de l’amélioration de la connaissance (des études doivent être menées en ce qui concerne la DCO dure, les azotes réfractaires, ou encore les cocktails de polluants) et de la lutte (élimination et/ou réduction des substances, remplacement de réactifs et de produits chimiques toxiques) contre les micropolluants.

199De quelle façon est-il possible d’engager ces actions ? Sans doute en priorisant les efforts de réduction des émissions de substances dangereuses à l’échelle des bassins et à l’échelle nationale.

5. Conclusion

200Depuis le début des années 2000, l’action RSDE ou plutôt les actions RSDE 1 (2002- 2007) et RSDE 2 (2009-2015) se veulent être un plan national ambitieux sur les substances dangereuses.

201L’objectif initial était double. Il consistait à répondre aux principales attentes de résultats de la DCE, à savoir l’atteinte du bon état des eaux en 2015 (respect de NQE pour 41 substances prioritaires afin d’obtenir le bon état chimique des masses d’eau et le respect des NQE pour d’autres substances dangereuses dites pertinentes et sélectionnées pour le bon état écologique) et à réduire les rejets d’ici 2015 (réduire et éliminer les flux de certaines substances dans les rejets).

202Le premier objectif a consisté à collecter des données afin de mieux connaître les rejets en substances issues des industriels, et depuis peu des collectivités, et de dresser un bilan par familles de substances et/ou par activités sectorielles. Par vagues successives, les industriels ont ainsi été incités puis obligés de suivre leurs rejets en substances dangereuses.

203Ce travail a permis une meilleure connaissance des substances émises et des niveaux d’émissions par secteur industriel et plus globalement des émissions des ICPE au niveau national. Ceci a notamment abouti à l’élaboration de la circulaire ministérielle du 27 avril 2011 qui précise les conditions de mise en place, par l’exploitant, d’une surveillance et d’un programme d’actions pour certaines substances émises à des niveaux potentiellement problématiques (mise en place de flux).

204Le deuxième objectif, une fois la surveillance initiale réalisée et les premières données analysées, a été d’imposer aux industriels de réduire et/ou d’éliminer certaines substances cibles au travers d’un programme d’action.

205À quoi doivent se confronter les industriels aujourd’hui ? Une nouvelle réglementation plus stricte sur les substances prioritaires et dangereuses prioritaires ? Des objectifs de résultats en termes de diminution des flux ? Des actions pour tendre vers le rejet zéro polluant ? Un changement dans les pratiques industrielles (suppression du chrome VI, remplacement des formulations toxiques par d’autres moins polluantes…) ?

206Ce qui est certain c’est qu’il faudra sans doute encore encadrer réglementairement, pour tous les sites autorisés, les rejets de ces substances dans les eaux industrielles vers le milieu aquatique.

6. Remerciements

207Les auteurs remercient l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, le Fonds européen de développement économique et régional, la région de Franche-Comté, les industriels Silac à Champlitte, Galvanoplast à Les Aynans, Zindel à Seloncourt, et VMC Pêche à Morvillars pour leur participation financière, technique et scientifique dans le projet NIRHOFEX (2013-2016).

Pour en savoir plus :
Voir les plaquettes et les rapports de l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse disponibles sur le site < www.eaurmc.fr >.
- Rapport de 2014 sur l’état des eaux des bassins Rhône-Méditerranée et Corse (2014) ;
- Rapport d’activité 2013 de l’agence de l’eau RMC (avril 2014) ;
Sauvons l’eau ! Programme d’action 2013-2018 (décembre 2012) ;
Au service du bon état des eaux (mars 2010) ;
Lutter contre les pollutions dispersées des activités économiques (janvier 2010) ;
Réduisons les rejets de substances dangereuses (2009) ;
Réduire les rejets industriels ponctuels de substances dangereuses (mai 2009) ;
Résultats de la consultation du public sur l’eau et les milieux aquatiques (2008) ;
Rejets de substances dangereuses – de nouveaux enjeux pour l’industrie (2008) ;
Tous engagés pour l’eau. Programme de mesures SDAGE 2010-2015 (mai 2008).

Table des illustrations

Titre Figure 1. Classement des différentes substances chimiques des listes I (Black List, 18 substances) et II (Grey List, 139 substances) de la directive de 1976 et prioritaires de la DCE (33 substances prioritaires).
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 46k
Titre Tableau 1. Liste des substances pour l’évaluation du bon état chimique et du bon état écologique des eaux (arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface).
Légende * Liste des substances de la directive de 2006 (directive 2006/11/CE) et de 1976 (directive 76/464/CEE) non incluses dans la DCE.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 54k
Titre Tableau 2. Liste des substances pour l’évaluation du bon état chimique et du bon état écologique des eaux (arrêté du 27 juillet 2015 modifiant l’arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface ; directive « substances prioritaires » 2013/39/CE).
Légende En gras, les substances rajoutées par rapport à la liste des substances du tableau 1. En souligné, les substances issues de la liste II de la directive 2006/11, non incluses dans la DCE.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 68k
Titre Table 3. Liste des paramètres de suivi (pH, MES, DCO, COT) de l’eau et des 112 substances suivies dans RSDE 1 par une approche par famille de substances chimiques.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 239k
Titre Tableau 4. Liste des 50 substances en fonction des objectifs à atteindre.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 143k
Titre Tableau 5. Liste des 22 secteurs d’activité industrielle et nombre de substances (S) potentiellement présentes dans les rejets aqueux des établissements exerçant cette activité.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 119k
Titre Figure 2. Les différentes étapes de l’action RSDE 2 (circulaire du 5 janvier 2009).
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 19k
Titre Tableau 9. Nombre de substances recherchées et retrouvées, dans le cadre de RSDE 2, dans les rejets de quatre entreprises de traitement de surface, notées TS 1 à TS 4.
Légende En gras les substances retrouvées systématiquement dans les six rejets ; une analyse par mois pendant six mois.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 60k
Titre Tableau 10. Bilan récapitulatif des substances retrouvées dans les rejets de quatre industriels TS (projet NIRHOFEX).
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 16k
Titre Figure 3. Flux moyens par entreprise de (a) neuf minéraux, (b) sept métaux et (c) trois organiques.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 32k
Titre Tableau 12. Valeurs réglementaires d’émission autorisées (concentration exprimée en µg L-1 et flux autorisé en g jour-1) pour les rejets industriels et valeurs rejetées (concentrations et flux annuels).
Légende a Concentration moyenne journalière.bConcentration moyenne journalière (ou hebdomadaire selon le métal) sur un an (données fournies par l’industriel).c Flux maximal journalier.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 30k
Titre Figure 4. Nombre de métaux retrouvés dans chaque rejet durant 49 semaines de prélèvement (un rejet par semaine).
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 16k
Titre Figure 5. Concentrations des métaux Co, Cr, Fe, Mn, Ni et Zn (exprimées en µg L-1) dans les rejets prélevés durant 49 semaines.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 77k
Titre Tableau 13. Exemples de concentrations de plusieurs métaux retrouvés dans cinq échantillons industriels (concentration journalière exprimée en µg L-1 et flux rejeté en g jour-1 ; débit journalier = 192 m3 jour-1).
Légende aConcentration journalière en µg L-1.bFlux rejeté en g jour-1.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 43k
Titre Figure 6. Influence de l’envoi (campagnes 1, 2 et 4) ou non (campagne 3) des effluents de décomplexation sur les variations des concentrations en Ni et Zn (exprimées en µg L-1) dans les rejets prélevés durant un mois de prélèvement (la flèche indique l’heure d’envoi des effluents).
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 18k
Titre Figure 7. Flux annuels (2012) de divers paramètres et substances pour une entreprise de TS.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-16.jpg
Fichier image/jpeg, 17k
Titre Figure 8. Suivi des concentrations de quatre métaux et deux paramètres sur l’année 2012 à raison de deux prélèvements par mois.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-17.jpg
Fichier image/jpeg, 29k
Titre Figure 9. Concentrations en DCO et COD dans les rejets de février et septembre au cours d’une étude de biodégradabilité sur 28 jours.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-18.jpg
Fichier image/jpeg, 15k
Titre Figure 10. Concentrations en azote ammoniacal (NH4), nitrites (NO2), nitrates (NO3) et azote organique (N orga) dans les rejets de février et septembre au cours d’une étude de biodégradabilité sur 28 jours..
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-19.jpg
Fichier image/jpeg, 26k
Titre Figure 11. Station de traitement physico-chimique avant et après modification.
URL http://books.openedition.org/pufc/docannexe/image/10957/img-20.jpg
Fichier image/jpeg, 32k

Auteurs

50 ans, anime actuellement l’équipe de chimie environnementale de l’UMR Chrono-environnement de Besançon où il développe des activités de recherches orientées sur le traitement, l’ingénierie et l’impact des eaux usées industrielles et urbaines. Sa recherche est principalement axée sur l’utilisation de ressources naturelles (oligosaccharides, polysaccharides, cyclodextrines) dans les domaines de la filtration, la bioadsorption et la biofloculation pour complexer des polluants environnementaux (colorants, métaux et métalloïdes, HAP, COV, PCB, alkylphénols, etc.). Son expertise dans ces domaines est fréquemment demandée par des institutions internationales (Canada, Lituanie, etc.), nationales, des éditeurs scientifiques et des entreprises privés. Il est auteur d’un brevet et a publié plus de 150 publications dans des revues internationales (dont une revue en 2014 dans le journal Chemical Reviews de l’American Chemical Society, impact factor > 46,5) et des ouvrages, et plus d’une centaine de communications dans des congrès nationaux et internationaux. Il a coordonné quatre ouvrages sur le traitement des eaux industrielles (2007), le chitosane (2009), les procédés d’adsorption (2010) et les cyclodextrines (2015). L’ensemble de ses publications a été cité plus de 6000 fois et son h-index est de 29 selon ISI Web of Science. Il a codirigé et dirigé quinze thèses de doctorats, cinq stages postdoctoraux, et plusieurs projets de recherches régionaux, nationaux, internationaux et privés (agence de l’eau, région de Franche-Comté, INRA Transfert, FEDER, contrats industriels, etc.).
Adresse : Université de Bourgogne Franche-Comté, laboratoire Chrono-environnement UMR CNRS 6249, 16 route de Gray, 25000 Besançon.

Né en 1975 à Melito di Porto Salvo de Regio Calabria en Italie, est diplômé en chimie industrielle de l’Université de Messina (2003). Il a ensuite effectué deux stages de recherches, le premier au Japon en 2004 à l’Université de Tokyo, et le second en 2005 à l’Université de Messina. Il a ensuite soutenu sa thèse de doctorat dans cette même université (2009) sur l’oxydation catalytique de molécules organiques à visées environnementales. Pendant sa thèse, il a effectué plusieurs stages (universités de Turin et de Naples en Italie et Monash University de Melbourne en Australie). Il a ensuite effectué un stage postdoctoral dans le domaine du traitement des eaux par des cyclodextrines à l’université de Franche-Comté sous la direction de Grégorio Crini (2010- 2012). De retour à Messina, il a obtenu un poste dans cette université où il développe des activités sur la dégradation chimique de substances organiques. Il est auteur d’une trentaine de publications internationales. Il est également directeur général d’un cabinet d’étude en chimie environnementale qu’il a créé en 2012, spécialisé dans le prélèvement, l’échantillonnage et l’analyse chimique des substances émergentes.
Adresse : Dipartimento di Ingegneria Electtronica, Chimica e Ingegneria Industriale, Università degli Studi di Messina, 98166 S. Agata, Messina, Italie.

30 ans, docteure en écotoxicologie de l’université de Franche-Comté, est actuellement ingénieure CDD en chimie environnementale à l’UMRChrono-environnement, dans le groupe de Grégorio Crini. Elle est spécialisée dans l’extraction de polluants émergents et leur analyse, la mise au point de techniques innovantes d’analyses (ICP-MS, GC-MS/MS) dans diverses matrices environnementales, et l’évaluation de l’impact des polluants présents dans des mélanges polycontaminés par la mise en place de bioessais utilisant des organismes animaux ou végétaux selon des protocoles normalisés ou développés par le laboratoire. Elle est premier auteur de cinq publications internationales dans le domaine de l’écotoxicologie et la chimie analytique.
Adresse : Université de Bourgogne Franche-Comté, laboratoire Chrono-environnement UMR CNRS 6249, 16 route de Gray, 25000 Besançon.

42 ans, ingénieure chimiste (1996) de l’École nationale supérieure de chimie de Montpellier, est actuellement chargée d’études SDAGE – DCE et Toxiques à la délégation de Besançon de l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse. Elle représente l’agence au niveau national sur la thématique « Traitement de surfaces ».
Adresse : Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, délégation de Besançon, 34 rue de la Corvée, 25000 Besançon.

36 ans, ingénieure génie des procédés industriels (2002) de l’Institut national des sciences appliquées de Toulouse, est actuellement chargée d’études au siège de l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse. En charge des thématiques émergentes pour l’assainissement, elle coordonne, en articulation avec le niveau national, les programmes de recherche dans ce domaine.
Adresse : Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, département des interventions et des actions de bassin, 2-4 allée de Lodz, 69363 Lyon cedex 07.

44 ans, est diplômée de chimie analytique (1995) et docteure en chimie physique (1998) de l’université de Franche-Comté. Elle est actuellement ingénieure de recherches, responsable de la plateforme d’analyses chimiques environnementales à l’UMR Chrono-environnement de Besançon. Sa recherche actuelle est axée sur le développement de méthodes analytiques innovantes (ICP-MS, GC-MS/MS) et l’analyse à l’état de traces de substances chimiques présentes dans différentes matrices (eau, sols, sédiments, matrices biologiques, etc.). Elle s’intéresse également depuis de nombreuses années à l’élimination de polluants environnementaux (métaux, HAP, PCB, COV, colorants, fongicides azolés, etc.) par des substances naturelles (gels de cyclodextrines). Elle est auteure et coauteure de plus de 70 publications nationales et internationales, et coordinatrice d’un ouvrage sur les cyclodextrines (2015).
Adresse : Université de Bourgogne Franche-Comté, laboratoire Chrono-environnement UMR CNRS 6249, 16 route de Gray, 25000 Besançon.

© Presses universitaires de Franche-Comté, 2017

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