Fiche Résumé 11-AEP-10

Les analyses sont indispensables le long de la filière de production d'eau potable pour contrôler l'efficacité du traitement et pouvoir agir en conséquence. Il est en effet nécessaire d'identifier les polluants et leur concentration (analyses physico-chimiques) mais aussi leur effet toxique sur la santé (analyses biologiques). Ainsi, des tests biologiques ont été développés pour observer, en laboratoire ou sur le terrain, les effets d'une eau sur des organismes vivants (poisson, algue, bactérie…). Cette approche biologique a l'avantage d'être globale : elle permet de prendre en compte l'effet d'un mélange de polluants. Mais les tests jusqu'alors mis au point ne répondent pas aux besoins d'évaluation d'une eau en temps quasi réel nécessaires pour surveiller une ressource utilisée pour la production d'eau potable. Un test adapté à ce type d'utilisation devrait pouvoir : donner une alerte de toxicité générale, informer de la nature de l'effet biologique, être sensible car les polluants sont généralement présents à faible concentration, être rapide, automatisable, simple d'utilisation et compétitif pour une utilisation de terrain.

Une nouvelle approche dédiée aux besoins opérationnels de surveillance de la qualité d'une eau a été récemment développée par VigiCell et nommée VigiWatertm. Cette approche prévoit un système d'alerte et peut être automatisée. Les modèles biologiques sont des panels de cellules (algues unicellulaires, champignons, bactéries, levures…) apportant une diversité biologique à l'observation. L'observation au niveau de la cellule permet non seulement d'obtenir de plus grandes sensibilité et réactivité mais aussi de compacifier le dispositif de mesure. L'utilisation de ce test ne demande pas de compétence particulière (simple changement de cartouche et interprétation des effets cellulaires automatisée) et les modèles biologiques utilisés sont relativement simples pour pouvoir être standardisés et produits industriellement. La sensibilité du modèle VigiCell a déjà pu être validée sur un échantillonnage ponctuel réalisé sur une filière de traitement.

L'objectif de l'étude est donc d'adapter ce test biologique au suivi de la qualité de l'eau sur les filières de production d'eau potable. La variabilité de la mesure dans le temps sera évaluée et la sensibilité sera affinée en testant plusieurs types de micro-organismes. Les mesures biologiques seront combinées à des mesures physico-chimiques pour aider à la compréhension des mécanismes mis en jeu. La filière de traitement sera choisie pour les essais en fonction de la présence de pesticides et de résidus médicamenteux sur le site.

Le choix du site de l’étude s’est porté sur l’usine du Drézet (4800 m3/h) située sur la commune de Férel dans le Morbihan. Cette usine s’alimente dans La Vilaine au niveau de son embouchure (proche du barrage d’Arzal). La filière est de type classique : prétraitement, clarification, affinage sur charbon actif en grains (CAG).

VigiWatertm est une approche basée sur l’établissement d’un profil d’impact sur le vivant. Ce profil est constitué de cinq panels de tests biologiques complémentaires entre eux et correspondant à différents types d’impact :
- Toxicité générale (tests de croissance sur des bactéries, champignons, algues)
- Perturbateurs endocriniens (tests d’effets oestrogéniques, androgéniques et thyroïdiens sur des cellules humaines)
- Génotoxicité (tests de l’atteinte à l’ADN sur des levures)
- Indicateurs de stress cellulaire (tests de la viabilité, du stress oxydant, du stress membranaire, du stress métallique sur des bactéries et tests de la photosynthèse et phototaxie sur des algues)
- Panel métaux
Les différents tests constituant chaque panel permettent de produire un ensemble d’informations en relation avec le type d’impact concerné.

Les résultats montrent que les variations de qualité de l’eau de La Vilaine sont perceptibles par les tests biologiques : d’un point de vue global, les modèles biologiques permettent d’observer une dégradation de la qualité de l’eau en période estivale et l’exploitation des données physico-chimiques confirme cette observation (accroissement de la concentration en herbicides, anti-épileptique et anxiolytique).

Les tests réalisés sur l’eau de La Vilaine montrent aussi que les principaux effets sont issus du panel “toxicité générale”. Cette observation suggère que les différents polluants contenus dans les échantillons seraient insuffisants pour générer des effets ciblés visibles au niveau cellulaire mais suffisants pour induire une modification de la dynamique générale du développement cellulaire. L’effet le plus notable est un effet récurrent impactant de manière forte la croissance d’un des champignons utilisés comme modèle biologique (Mycospherella). Cet effet est très peu modifié par la filière de traitement remettant ainsi en cause son efficacité dans ce cas précis.

La suite de l’étude prévoit de refaire le profil de La Vilaine pour confirmer l’effet “champignon” et de tester Carboplus P® pour évaluer si son efficacité est plus élevée que le CAG en place sur l’usine testée vis-à-vis de l’élimination de cet effet “champignon”.