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Micro-polluants aqueux : agir sur les comportements et développer les traitements tertiaires

Samuel Pollet, Ingénieur R&D chez Loïra, nous propose un avis d'expert sur la problématique des micro-polluants aqueux et les solutions envisageables pour maîtriser un risque sanitaire de plus en plus documenté.

Avis d'expert  |  Eau  |    |  Actu-Environnement.com

Xénobiotiques, polluants émergents, micro-polluants… les qualificatifs ne manquent pas pour désigner les susbtances persistantes, bioaccumulatives et toxiques pour l'Homme et l'Environnement. Mais quelles sont ces substances et où les trouve-t-on ? Quels sont les risques et comment progresse la réglementation ?  Enfin, quels sont les procédés capables de traiter ces pollutions ?

État des lieux

Le nombre de substances chimiques recensées aujourd'hui est supérieur à 65 millions, chiffre qui ne cesse de s'incrémenter avec plus de 11 000 substances par jour depuis 2002 (EAWAG NEWS 2009). Les micropolluants aqueux ont pu être mesurés dans les eaux résiduaires, les eaux de surface, les eaux marines, les eaux souterraines et les eaux destinées à la consommation humaine.  Il faut préciser que les stations d'épuration n'ont pas été conçues pour dégrader ce type de pollution. Le projet ANR AMPERES a ainsi étudié la présence de micropolluants dans les eaux résiduaires urbaines. Une des conclusions de ce projet est que « 15% des substances prioritaires, 30% des molécules organiques et 90% des substances pharmaceutiques se retrouvent dans les rejets en sortie de stations d'épuration conventionnelles à des concentrations supérieures à 100 ng/L en raison de leurs propriétés physico-chimiques et de leur concentration élevée en entrée de stations d'épuration ». Ces micropolluants sont alors rejetés dans le milieu naturel et se retrouvent potentiellement dans les circuits d'alimentation et de distribution d'eau potable. Selon les technologies de potabilisation et la source d'eau utilisées, la qualité de l'eau et la concentration en xénobiotiques peut être plus ou moins élevée.

Les risques sur l'environnement de différentes substances ont déjà été démontrés scientifiquement : quasi-extinction d'une espère de poissons exposés aux œstrogènes dans un lac au Canada, déclin de 95% d'une population de vautours se nourrissant de proies chargées d'antibiotiques au Pakistan, la féminisation des poissons (truites arc-en-ciel, carpes, gardons, poisson-zèbre…) dans un grand nombre de pays… Concernant les risques sur l'homme, l'inhibition du développement des cellules embryonnaires du foie par un mélange de composés pharmaceutiques a été démontrée ; on peut également se poser la question quant au lien entre les micropolluants et l'augmentation de la stérilité chez l'homme, des cancers du sein chez la femme… Les effets d'une absorption quotidienne de nombreux produits à de faibles concentrations sont aujourd'hui méconnus. Les écotoxicologues cherchent à apporter des réponses à ces questions mais la difficulté réside dans l'évaluation de cet effet cocktail.

Les eaux et la législation

Aucune réglementation n'impose actuellement l'élimination des xénobiotiques dans les effluents mais des évolutions sont en cours. Au niveau européen, le Conseil Environnement du 22 décembre 2009 qui réunissait les 27 ministres de l'environnement avait adopté les conclusions suivantes : « Nous devons, pour protéger notre santé et notre environnement, tenir compte de la manière dont les substances chimiques interagissent. Les travaux d'adaptation de la législation communautaire doivent être mis en œuvre dans les plus brefs délais, dès l'année prochaine. ». Un Comité de pilotage et de suivi du plan national sur les résidus de médicaments dans l'eau (PNRM) a été mis en place par Mesdames Roselyne Bachelot et Chantal Jouanno (novembre 2009) suite aux conclusions des tables rondes du Grenelle de l'Environnement. Une action nationale de la recherche et de réduction des Rejets de Substances Dangereuses dans les Eaux (RSDE) est actuellement en cours, avec entre autres une circulaire du 29 septembre 2010 qui prescrit la surveillance des micropolluants présents dans les eaux rejetées au milieu naturel par les stations de traitement des eaux usées de plus de 10 000 équivalents habitants. Très récemment, la Commission Européenne a exprimé dans un communiqué de presse son souhait de faire évoluer en 2012 la liste des substances prioritaires au titre de l'annexe X de la Directive Cadre sur l'eau (DCE 2000/60/CE) en ajoutant quinze substances prioritaires à la liste initiale des 33 substances.

La prévention

Le règlement Reach a commencé avec les notions d' « enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des produits chimiques pour chaque entreprise (décembre 2010 pour les substances, juin 2015 pour les mélanges) ». Mais avant tout recensement de molécules et la mise en place de procédés d'élimination, les premières actions à mener dès aujourd'hui consistent à réduire en amont la source de toutes ces pollutions. Quelques exemples réalisés : l'atrazine (retrait d'autorisation de mise sur le marché pour usages agricoles des triazines du 22 octobre 2001 avec délai pour l'utilisation jusqu'au 30 septembre 2003), les phtalates, les parabènes et les alkylphénols (fabrication, importation, vente ou offre de produits contenant ces produits sont interdites, texte adopté par l'Assemblée nationale le 3 mai 2011). Il est essentiel de vérifier l'innocuité écotoxicologique d'un produit avant sa mise sur le marché.

De plus, des mesures préventives peuvent déjà être menées, et ce à toutes les échelles :

- les individus avec une consommation raisonnée de médicaments, de produits chimiques pour l'entretien de la maison et du jardin,

- les collectivités avec des campagnes de sensibilisation et d'information pour expliquer les risques et appeler chacun à s'impliquer dans une démarche pour limiter ces pollutions, des investissements pour l'entretien des stations et pour des stations de traitement plus performantes,

- le monde agricole en favorisant les cultures raisonnées pour limiter l'emploi des produits phytosanitaires, l'élevage en modérant les traitements médicamenteux et en instaurant des périmètres de sécurité autour des points de captage

- les industries avec une démarche environnementale sur l'optimisation des chaines de production, la valorisation des déchets, l'utilisation de produits non toxiques et le traitement des effluents à la sortie des usines, et pour les nouvelles constructions en intégrant une démarche d'éco-conception avec la gestion de l'eau comme axe majeur de développement durable.

Des traitements possibles, des investissements à considérer pour préserver les générations futures

Il est nécessaire d'agir dès aujourd'hui. Il est tout d'abord possible de favoriser la dégradation biologique, en ajoutant une étape de nitrification/dénitrification et/ou en augmentant l'âge des boues dans les bioréacteurs à membranes dans les stations d'épuration pour diminuer la présence de xénobiotiques dans l'environnement. Un procédé tertiaire venant en aval du procédé biologique est à envisager dans les STEP pour éliminer complètement les xénobiotiques. Les possibilités sont :

- l'adsorption sur charbon actif, qui retient les micropolluants mais ne les détruit pas. Il doit de plus être régénéré voire renouvelé régulièrement et engendre un investissement important.

- l'ozonation qui dégrade les molécules mères mais qui peut engendrer des sous-produits parfois plus toxiques- la photocatalyse qui nécessite l'utilisation de catalyseurs

- l'osmose inverse qui retient tous les xénobiotiques mais ne fait que transférer la pollution d'un milieu peu concentré à un milieu concentré

- la photolyse qui semble aujourd'hui la méthode la plus prometteuse : couplée à un bioréacteur à membranes pour retenir les matières en suspension éventuelles, elle permet en effet de détruire par minéralisation complète la matière organique sans ajout de produits chimiques, à pression et température ambiantes et donc pour un coût énergétique faible. C'est une voie d'avenir.

Réactions3 réactions à cet article

 

Et toutes les dérogations à l'utilisation de produits dangereux pour des utilisations pseudo-indispensables.D'un coté on veut réglementer et de l'autre on laise faire.

lio | 07 avril 2012 à 11h39
 
 

Demeurant dans une ville Neuville en Ferrain dotée d'une STEP (65.000 EH) et membre de la CLIS du CVE d'Halluin (350.000 t/an), je suis intéressé de connaître tous les avis concernant les micro-polluants aqueux, mais aussi sur les bioplastiques, qui font l'objet de remarques contradictoires. Cordialement. Guy Marais

PDH AVMR | 17 avril 2012 à 17h03
 
 

Avant de pouvoir réduire les substances dangereuses dans les rejets des entreprises et domestiques, il faut être capable de les détecter avec des moyens analytiques et procédures agrées, ce qui est loin d^'être le cas ! Nos stations d'épuration ne sont prévues pour filtrer ou retenir ces milliers de nano-particules dangereuses pour notre santé ,car les médicaments prescrits pour des types de maladies sont
souvent jetés et se retrouvent dans les captages! Les futures STEP devront être conçues dans ce sens ,car DCO et DBO5 ne renseignent pas sur la présence de ces substances dangereuses! Puisqu'il s'agit d'une enquête nationale, ce seront nous, les contribuables qui devront payer et pour combien de temps?

arthur | 28 juin 2012 à 21h43
 
 

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