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Monographie sur les nonylphénols, enjeu sur le bassin Seine-Normandie

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Agence de l'eau Seine-Normandie

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Agence de l'eau Seine-Normandie (D.CHEMIN)

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B.CASTEROT

Les nonylphénols font partie des substances dangereuses prioritaires de la DCE. Leur formule est C15H24O : ils sont constitués d'un groupement phénol sur lequel se lie une chaîne alkyl de neuf carbones. Les isomères sont nombreux. Les nonylphénols sont à la fois les précurseurs et les produits de dégradation des nonylphénols éthoxylates.

L'utilisation des nonylphénols éthoxylates comme tensio-actifs dans tous les secteurs d'activité a été croissante depuis les années 40. La directive 2003/53/CE a ensuite interdit la mise sur le marché et l'emploi des nonylphénols et nonylphénols éthoxylates pour de nombreux usages.

Par ailleurs, les nonylphénols sont mis en avant puisqu'ils sont plus rémanents que les nonylphénols éthoxylates et que ce sont des perturbateurs endocriniens.

Nonylphénols et nonylphénols éthoxylates sont pourtant toujours présents dans tous les compartiments et en particulier dans les eaux de surface.

Les nonylphénols possèdent de nombreux isomères. Ils peuvent par conséquent être souvent confondus. Des problèmes analytiques peuvent alors se poser également, contrariant leur identification. La législation sur l'eau s'est concentrée sur la recherche des nonylphénols dans l'eau alors que les propriétés physico-chimiques de la molécule font qu'elle va se lier préférentiellement à la matière organique des sédiments ou des sols. L'objectif de l'étude est de mieux cerner l'enjeu que peuvent représenter les nonylphénols pour le bassin et mieux comprendre les confusions qu'ils peuvent engendrer

L'analyse des mesures de suivi depuis 2008 montre que toutes ces difficultés se posent notamment parce que :
- les confusions entre les nonylphénols sont nombreuses,
- le suivi de certains isomères doit être privilégié,
- certaines différences entre laboratoires ne permettent pas de bien comparer les résultats de mesure pour ces molécules (performance analytique, restitution des résultats),
- la recherche des nonylphénols doit se faire préférentiellement dans les sédiments.

Les nonylphénols sont présents non seulement dans les eaux de surface et dans les eaux souterraines mais aussi dans les mers et dans l'atmosphère. Ils passent facilement d'un compartiment à l'autre. Ces substances se lient à la matière organique et sont donc préférentiellement retenues dans les sédiments et les sols. Cette tendance semble assez bien confirmée par les données de surveillance à l'échelle du bassin. Les nonylphénols (ramifiés) déclassent peu les masses d'eau de surface au sens de la directive cadre (au niveau de l'eau). L'exploitation des données sur sédiments peut montrer en revanche une contamination plus importante par ces polluants.

Les sources de nonylphénols peuvent être ponctuelles : dans les effluents industriels de nombreuses installations classées (blanchisseries, industries du papier, industries pharmaceutiques etc.) et dans les effluents de stations d'épuration. Les traitements habituels appliqués dans les stations françaises sont mal adaptés aux micropolluants comme les nonylphénols. Des traitements complémentaires plus onéreux sont à même d'en réduire les rejets. Une contamination résiduelle transitant par les réseaux existe : les textiles importés contaminent par exemple les eaux de lavage. Les sources de nonylphénols peuvent aussi être diffuses. Les pneumatiques, les matériaux de construction, les peintures, les papiers et cartons, les produits phytosanitaires sont entraînés avec les pluies vers les réseaux après un éventuel transit par l'atmosphère.
La maîtrise de ces sources de pollution diffuses est plus difficile.

Recherche préliminaire sur l'origine des assecs d'affluents de la Risle : Vernet, Val Logé, Sommaire et Finard

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Etude commandée par

Agence de l'eau Seine-Normandie

Réalisée par

Agence de l'eau Seine-Normandie (E.GAZENGEL)

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A.DEBURGHRAVE

Le bassin versant de la Risle est à cheval entre la Basse et la Haute-Normandie et possède un fonctionnement karstique. Le Vernet, le Val Logé, le Sommaire et le Finard sont des affluents de la Risle régulièrement en assec et présentant une forte réactivité en cas de précipitations importantes.

Ce projet a pour but d'étudier l'origine du fonctionnement particulier de ces cours d'eau. Pour cela diverses institutions ont été contactées pour récolter différentes données et un sondage des riverains et des observations de terrain ont été réalisés.

Ainsi, des indices de débits violents ont été relevés pour tous les ruisseaux étudiés et les parties aval du Vernet et du Val Logé sont complétement enherbées, sans trace d'écoulements récents. Des riverains ont témoigné de la présence autrefois d'écrevisses dans le Sommaire et le Finard, indicatrices d'écoulements pérennes. Il est apparu que les débits spécifiques mensuels du Vernet étaient très faibles en été. Les débits spécifiques journaliers montrent une plus grande réactivité du Vernet par rapport à la Risle. Les surfaces agricoles drainées ont connu une importante augmentation, parallèlement à un développement des grandes cultures céréalières et à une rectification et un recalibrage des ruisseaux. Ces drains se déversent dans des bétoires connectées à celles présentes dans le lit des ruisseaux. Ces travaux ont renforcé le caractère karstique du secteur et causé les assecs réguliers des ruisseaux étudiés par un rabattement de la nappe et une augmentation des vitesses de transfert.

ÉTUDE POUR LA RECONQUETE DE LA QUALITE DE DEUX MASSES D'EAU SOUTERRAINES : HG307 ET HG310

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Agence de l'eau Seine-Normandie

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SAFEGE

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J-B.HUBERT

Les masses d'eau HG307 (3307 - Calcaires Kimméridgien- Oxfordien karstiques entre Yonne et Seine) et HG310 (3310 - Calcaires du Dogger entre Armançon et limites de district) ont fait l'objet d'une analyse sur les plans de l'hydrogéologie et des pressions polluantes afin de réfléchir à la politique de reconquête de la qualité des eaux. L'étude s'est déroulée en trois phases à l'instar des études d'Aire d'Alimentation de Captage (AAC) mais sur un territoire correspondant aux masses d'eau souterraines :
- Une phase Hydrogéologique pour qualifier les écoulements et les secteurs de fortes vulnérabilités.
- Une phase de diagnostic des pratiques sur les zones les plus vulnérables.
- Une phase de proposition des pistes d'action à mettre en œuvre pour reconquérir la qualité.

Le volet hydrogéologique a consisté d'une part en des études de terrains classiques (réalisation de cartes piézométries, traçages) et d'autre part en une analyse du signal karstique des sources majeures. L'étude de terrain a montré que les transferts d'eau entre bassins versants étaient généralisés sur la masse d'eau HG310. Le degré de karstification s'est avéré très variable et a permis de mettre en évidence une composante lente (transfert matriciel) qui devient prépondérante sur les sources possédant un grand bassin, en accord avec les campagnes de datation.

L'agriculture du territoire est caractérisée par une large part de grandes cultures avec des rotations colza-blé-orge d'hiver sur 70 % de la SAU. Au sud-ouest, sur le plateau de Bourgogne, les exploitations se répartissent en trois catégories quasiment équivalentes en effectif : des exploitations spécialisées en grandes cultures céréalières, polyculture-élevage et viticulture. Au sud-est, sur le plateau Langrois Montagne, les exploitations sont moins nombreuses, majoritairement en polyculture-élevage bovin. Les zones à risque de transfert de nitrates et pesticides sont principalement sur les Plateaux de Bourgogne, à sols superficiels et caillouteux, présentant des potentiels limités et majoritairement en grandes cultures céréalières.

La troisième phase de l'étude a proposé des pistes d'actions mais surtout une modification de la stratégie de reconquête de qualité d'eau fondée sur la définition d'objectifs chiffrés de réduction de flux et la prise en compte des phénomènes dispersifs dans la zone saturée.

Occurrence et devenir de certains précurseurs d'acides carboxyliques perfluorés (PFCA)

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ANSES

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ANSES

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B.CASTEROT

Les alkyl per- et polyfluorés (PFAS) regroupent une large famille de composés chimiques (plus d'un millier de molécules au total). Ils sont caractérisés par la présence d'atomes de carbone liés à des atomes de fluor, comportant à une extrémité un groupement de type CnF2n+1. Le groupe des alkylperfluorés englobe notamment des acides perfluorés (PAAS) parmi lesquels les acides carboxyliques perfluorés (PFCA) ou encore des sulfoniques (PFSA) dont le plus connu, le PFOS, nouvelle substance dangereuse prioritaire de la DCE. Ces composés ont été utilisés depuis les années 50 dans de très nombreuses applications industrielles et domestiques (imperméabilisation de différents supports, mousses anti-incendie...).

En 2009, une campagne nationale d'occurrence dans les eaux destinées à la consommation humaine (eaux brutes et traitées) a été lancée suite à la présence constatée de PFCA et PFSA dans de nombreux compartiments environnementaux. Elle a permis de constater la présence de plusieurs composés (PFOS, PFHxS, PFOA, etc) et révélait que les ressources de deux sous-bassins présentaient des profils atypiques, en lien avec des activités industrielles : en vallée d'Oise et en vallée du Rhône.

L'objectif de ce projet est de mieux comprendre le comportement de certains PFAS depuis leurs sources ponctuelles d'émission jusqu'à la sortie d'usines de potabilisation situées en aval sur les deux sous-bassins mis en perspective par la campagne d'occurrence. En effet, le cycle de vie de ces composés est relativement méconnu et complexe, un même composé pouvant être à la fois directement rejeté dans les milieux aquatiques et être un produit intermédiaire ou ultime de dégradation d'autres PFAS. L'objectif ultime est d'apprécier au mieux l'impact sur la filière eau potable que peuvent avoir ces composés via les systèmes aquatiques.

La première phase de l'étude a permis d'établir la liste restreinte de 46 PFAS d'intérêt couvrant plusieurs sous-familles chimiques de PFAS. Cette liste a dû partiellement être élargie lors des phases expérimentales au cours desquelles les analyses chromatographiques ont permis de révéler la présence d'autres composés dont l'identification a été possible (comme le 6:2FTAB par exemple). Cette première phase a par ailleurs permis le développement de deux techniques spécifiques pour l'analyse des composés : la chromotographie liquide ultraperformante couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC/MSMS) pour 32 des PFAS puis une microextraction sur phase solide et analyse en chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (SPME-GC/MS) pour les 16 PFAS neutres et volatils. Une méthode analytique spécifique a par ailleurs dû être développée pour doser les nouveaux composés 6:2FTAB et M4 repérés en cours d'étude. Des méthodes d'analyses globales ont également été testées au cours de cette étude.

Deux sites ont été investigués pendant l'étude. Pour le bassin Seine-Normandie, le site d'étude couvre une zone depuis Villers-Saint-Paul (60) à Maurecourt (78) englobant un site industriel (repéré dans la première campagne d'occurrence comme source potentielle) et les usines d'eau potable de Précy-sur-Oise, Boran-sur-Oise et Méry-sur-Oise. Les quatre campagnes de prélèvements ont couvert la station d'épuration de la plateforme industrielle (entrée, sortie, points intermédiaires), environ 11 points sur l'Oise, les champs captants différents points sur les filières de traitement d'eau des trois usines d'eau potable.

L'étude a notamment montré que :
- les concentrations en sortie de filière de potabilisation (dizaine de ng/L) ne dépassent pas les valeurs guides proposées actuellement par certains pays pour certains PFAS,
- aucun procédé de potabilisation n'est en mesure d'intercepter ces polluants hormis les techniques de filtration (nanofiltration ou osmose inverse) ; l'ozonation combinée à de la filtration, en présence de précurseurs, entraine une augmentation des teneurs en certains PFAS,
- dans les captages, des PFCA et certains petits fluorotélomères sont principalement retrouvés. Des PFAS sont retrouvés dans la quasi-totalité des ressources en eau potable investiguées,
- en rivière, le panache de certains PFAS est observable sur de grandes distances en aval des zones d'émission ; les quantités rejetées par les sites industriels investigués sont estimées à plusieurs tonnes par an, la nature des PFAS dépendant de l'activité industrielle,
- au niveau des dispositifs d'épuration industriels, les résultats permettent d'émettre l'hypothèse que les systèmes à boues activées peuvent amorcer des transformations chimiques de certains PFAS, les sous-produits d'épuration peuvent piéger certains composés, la proximité des organes d'épuration peut être contaminée par certains composés (probablement par retombées atmosphériques).

L'étude a montré que les fluorotélomères constituent une fraction importante des PFAS rejetés. Parmi les molécules recherchées, la présence significative du 6:2FTSA a été mise en évidence dans les rejets. Une contribution significative du 6:2FTAB a également été notée.

Etat des eaux souterraines sur le bassin Seine-Normandie : évaluation de la qualité chimique

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Etude commandée par

Agence de l'eau Seine-Normandie

Réalisée par

Agence de l'eau Seine-Normandie (C.RITALY)

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M.AKOPIAN

La base nationale ADES (Accès aux Données sur les Eaux Souterraines) hébergée au BRGM contientADES les données de surveillance des niveaux d'eau (piézométrie) et de la qualité des eaux versées par plusieurs "producteurs". Sur le bassin Seine-Normandie, ces dernières années (2010-2013) les résultats téléchargeables sont essentiellement fournis par deux "producteurs" des données physico-chimiques : l'Agence de l'eau Seine-Normandie (> 64 % d'enregistrements) et le Ministère de la Santé (~35 %).

La note de cadrage interministérielle de mars 2014 préconise d'identifier les points de prélèvement sensibles aux pollutions diffuses (nitrates et pesticides) et les captages prioritaires pour la lutte contre les pollutions d'origine agricole dans le SDAGE (Schéma Directeur de l'Aménagement et de Gestion des Eaux). La qualité de chaque point d'eau vis-à-vis de la pollution nitrique est appréciée grâce au calcul des percentiles 90 des concentrations en nitrates. Puis le percentile 90 (ou à défaut valeur maximale) est comparé au seuil d'action à 40 mg/L. Concernant les phytosanitaires, les moyennes des moyennes (MMA) pluriannuelles par composé individuel (molécule- mère ou ses métabolites) ou pour la somme des pesticides quantifiés sont comparées au seuil de risque, fixé à 75 % de la norme.

Sur la période récente (2008-2013), près de 33 % des points suivis sont classés en "points sensibles" vis-à-vis de la contamination par les nitrates et/ou pesticides. Une distinction a aussi été effectuée entre les pesticides actuellement interdits et ceux autorisés (encore peu suivis) : trois fois plus de points sont déclassés par les pesticides interdits. Les triazines, et notamment l'atrazine et ses produits de dégradation, sont responsables du déclassement de près de 80 % des points dégradés ! Ces molécules restent aussi les plus quantifiées, malgré leur interdiction depuis 2003. La persistance de certaines molécules dans le milieu souterrain et dans les sols ainsi pose de véritables problèmes : aucune action efficace ne semble être possible pour dépolluer les eaux dans leur milieu naturel. Les premiers pesticides autorisés déclassants sont les herbicides à spectre large : la bentazone et le glyphosate qui affectent à eux deux près de 2 % des stations étudiées. Outre leur usage dans l'agriculture, les phytosanitaires à base de glyphosate sont largement utilisés pour désherber le long des voies ferrés et les axes routiers, par les jardiniers-amateurs et par les services communaux.

Plus de 800 différents paramètres recherchés dans les eaux souterraines sont bancarisés par l'Agence de l'eau. Ils appartiennent à des familles chimiques variées et représentent différents usages (souvent multiples) : pesticides (familles chimiques très diverses), polluants industriels organiques (ex. plastifiants, détergents, solvants), hydrocarbures, métaux, etc. Les principaux polluants trouvés dans les eaux souterraines sont de loin les pesticides, suivis par les nitrates, puis les composés organiques halogénés volatils (solvants) et les métaux.

Les tendances d'évolution des concentrations de nitrates et pesticides ont été calculées sur 3 périodes : 1997-2013 (début de la surveillance régulière), 2004-2013 (période de 10 ans) et 2007-2013 (mise en place des réseaux DCE par l'agence), via l'outil HYPE développé par le BRGM. Ainsi, sur la période la plus longue (1997-2013), seuls 13 % des points possèdent des chroniques en nitrates permettant le calcul statistique, encore moins en pesticides (atrazines)… La tendance la plus récente a été retenue pour analyse des évolutions : ainsi, environ 50 % des points subissent une tendance significative à la hausse de leurs concentrations en nitrates, ~35 % stagnent ou ne montrent pas de tendance significative et 14,5 % entament la baisse. L'agrégation des résultats à l'échelle des masses d'eau, a permis de définir 12 masses d'eau souterraine présentant une tendance à la hausse significative et durable de leur concentration en nitrates. Les actions renforcées sont nécessaires pour espérer renverser ces tendances.

Une analyse en composantes principales (ACP) a été réalisée afin de rechercher les facteurs explicatifs (rotation des cultures, lithologie, épaisseur de la zone non saturée, comportement hydrodynamique…) permettant d'interpréter les concentrations en nitrates et pesticides observées au point. Ces dernières, et notamment les nitrates et triazines, paraissent corrélées avec des typologies de cultures définies par l'INRA, des propriétés physiques de l'aquifère et leur comportement hydrodynamique.

Les suites de cette étude permettront d'effectuer l'agrégation des résultats obtenus au point pour tous les polluants caractérisant l'état des eaux souterraines à l'échelle de la masse d'eau. Il est possible aussi d'exploiter les résultats d'une campagne dite "photographique" en cours (2014) pour analyser la présence d'autres polluants jamais recherchés auparavant sur le bassin.

Bilan de la qualité des cours d'eau du bassin Seine-Normandie sur la période 1971-2010

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Etude commandée par

Agence de l'eau Seine-Normandie

Réalisée par

GeoHyd

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A.LEQUIEN

Les réseaux de surveillance (Inventaire National de la Pollution, réseaux complémentaires de 1971 à 1986, Réseau National de Bassin à partir de 1987, réseaux DCE à partir de 2007) ainsi que le changement de méthodes d'évaluation et de suivi des paramètres de la qualité des eaux (grille qualité de 1971, SEQ-Eau, arrêté d'évaluation du 25/01/2010) rendent difficiles l'appréciation globale de l'évolution de la qualité des eaux sur une longue période. A l'échelle du bassin Seine-Normandie, 18 millions de données brutes ont été traitées selon les règles actuelles de calcul de l'état écologique et chimique des cours d'eau pour être comparées sur l'ensemble de la période 1971-2010. Sur 19 stations historiques INP, la qualité physico-chimique se caractérise par une faible proportion de stations en bon état jusqu'en 1995 (environ 20 %) puis s'améliore progressivement. En 2010, 70 % de stations sont en bon état.

Les nutriments constituent l'élément de qualité qui s'est le plus fortement amélioré avec un taux de stations en bon et très bon état passant de 30 % en 1995 à 80 % en 2010. L'ensemble des paramètres composant cet élément de qualité (nitrites, ammonium, orthophosphates, phosphore total) s'améliorent considérablement à partir des années 1990, période de grands chantiers concernant les stations d'épuration (Directive ERU notamment). La nette amélioration des matières phosphorées peut également être imputée aux politiques réglementaires comme l'interdiction des phosphates dans les lessives.

Pour le paramètre nitrate, le seuil élevé du bon état, fixé actuellement à 50 mg/L, masque les variations et reste toujours au bon état sur l'ensemble de la période considérée.

L'évolution de la biologie est plus difficilement interprétable en raison de la variabilité des mesures (fréquence 1 année sur 2) et de leur disponibilité. En effet, l'évaluation de la qualité biologique n'est disponible que depuis 1995 pour l'indice poisson et à partir de 2003 pour les invertébrés et les diatomées. Néanmoins, depuis 2003, une légère tendance à l'amélioration des compartiments invertébrés et diatomées est observée, l'indice poisson restant stable depuis 1995.

Pour les polluants spécifiques et l'état chimique, la construction des réseaux DCE et la recherche systématique de nouvelles molécules à partir de 2007 impacte les déclassements enregistrés. Le compartiment des polluants spécifiques (arsenic, chrome, cuivre, zinc, chlortoluron, oxadiazon, linuron, 2-4D et 2-4 MCPA) reste stable sur l'ensemble de la période. Ils sont régulièrement évalués comme étant en bon état et, à partir de 2007 une stagnation à 80 % de stations en bon état est constatée. Pour la chimie, on observe une persistance du mauvais état depuis les années 1970. Depuis 2007, une prédominance du mauvais état chimique est observée avec un passage de 30 % à 90 % de stations en mauvais état dû à la recherche des HAP dans les eaux à compter de cette année. Par ailleurs, l'étude des molécules chimiques permanentes met en avant une part non négligeable de déclassements liée aux pesticides cyclodiènes au cours des 10 dernières années.

Sur l'ensemble des stations suivies entre 2000 et 2010 (plus de 800 stations au total), les paramètres les plus déclassants sont les suivants : le phosphore total pour la physico-chimie, les diatomées pour la biologie, le cuivre et le zinc pour les polluants spécifiques et les HAP pour l'état chimique.

En 2009-2010, les résultats sont les suivants:
- 37 % en bon et très bon état écologique (N=512 stations),
- 55 % en bon et très bon état biologique (N=538 stations),
- 54 % en bon et très bon état physico-chimique (N=857 stations),
- 84 % en bon et très bon état pour les polluants spécifiques (N=604 stations),
- 11 % en bon état chimique (N=626 stations).

La détermination de masses d'eau en limite d'état, c'est-à-dire susceptible de s'améliorer ou de se dégrader a été réalisée en faisant varier les limites de classes de l'arrêté comme suit :
+/- 20 % pour la physico-chimie,
+/- 1 point pour les invertébrés, les diatomées et les poissons.
Sur le bassin, il apparait que 56 masses d'eau pourrait ainsi se dégrader et 47 s'améliorer en faisant varier ces limites de classes.

Evaluation et diagnostic de l'état des masses d'eau de surface sur le bassin Seine-Normandie en 2009

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Etude commandée par

Agence de l'eau Seine-Normandie

Réalisée par

GeoHyd

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A.LEQUIEN

Le bassin Seine-Normandie comporte 1700 masses d'eau superficielles. Conformément aux objectifs environnementaux fixés par le SDAGE 2010-2015 pour le premier cycle DCE, 2/3 des masses d'eau de surface doivent atteindre le bon état écologique en 2015, soit plus de 1100 masses d'eau. Dans le cadre de l'évaluation initiale de l'état écologique réalisée en 2009, 500 masses d'eau étaient en bon état et 1200 masses d'eau en état moins que bon. Ainsi, pour atteindre l'objectif de 2/3 des masses d'eau en bon état écologique en 2015, l'enjeu est double sur le bassin Seine Normandie :
- garantir la non-dégradation des 500 masses d'eau déjà en bon état,
- identifier, parmi les 1200 masses d'eau en état moins que bon, 600 masses d'eau dont l'état pourrait s'améliorer d'ici 2015.

Pour respecter le principe de non dégradation et identifier les masses d'eau dont l'état pourrait s'améliorer d'ici 2015, un diagnostic l'état des eaux permettant de caractériser les origines de la dégradation de la qualité des eaux a été mené. Il a été conduit à l'échelle du bassin Seine Normandie, en compilant les données d'état écologique calculées aux stations (2006-2007) et à la masse d'eau (modèle SENEQUE) avec les connaissances relatives aux pressions pouvant s'exercer sur une masse d'eau (collectivités, industries, hydromorphologie, agriculture) et celles concernant le fonctionnement naturel des masses d'eau (géologie, régime hydrologique…), soit plus de 18 millions de données. Un niveau de risque d'exposition pour trois types de pressions (ponctuelles, diffuses et hydromorphologiques) a été estimé sur chacune des masses d'eau de surface du bassin Seine-Normandie, permettant d'évaluer les chances d'atteinte du bon état et de cibler les actions en fonction des pressions identifiées.

La méthodologie utilisée (DPSIR) définit un risque d'exposition (nul, faible, moyen, important, maximum) en croisant les pressions directes (STEP, industries), diffuses (nitrates) et hydromorphologiques avec la "vulnérabilité" ou capacité du milieu à recevoir une pression. Sur l'ensemble des masses d'eau du bassin, l'évaluation qualitative des pressions (niveau de risque faible à maximum) donne les résultats suivants : 1535 masses présentent un risque diffus, 1087 un risque hydromorphologique et 563 un risque ponctuel. Le ratio population sur débit est un indicateur de risque synthétique pour les pressions ponctuelles.

Pour identifier les masses dont l'état pourrait s'améliorer d'ici 2015, un croisement entre état écologique moins que bon (état moyen, médiocre et mauvais) et niveau de risque global faible pour toutes les pressions a été réalisé. Ceci conduit à identifier 200 masses d'eau en état moyen pour lesquelles l'enjeu est plausible, bien que présentant une dégradation de la qualité d'origine essentiellement diffuse (de l'ordre de 85 %).

Afin d'identifier des masses d'eau supplémentaires pour lesquelles les objectifs sont malgré tout réalistes et de pouvoir cibler les interventions de l'Agence, les masses d'eau en état actuel moins que bon (état moyen, médiocre et mauvais) et présentant un niveau de risque fort uniquement pour les pressions ponctuelles ou hydromorphologiques ont également été recherchées, ces pressions étant à priori les plus faciles à réduire. Parmi les masses d'eau en état moyen, 50 pourraient faire l'objet d'actions ciblées sur les rejets des collectivités et industries (pressions ponctuelles) et 200 en matière de restauration hydromorphologique, objectif déjà plus complexe à atteindre.

En complément de cette approche à la masse d'eau, les rejets à cibler pour une amélioration de la qualité ont été identifiés sur le bassin. L'impact de chaque rejet direct (STEP collectives et industrielles) a été analysé en effectuant la différence de concentration amont/ aval simulées par SENEQUE pour les paramètres NH4, PO4 et COD. Ces rejets à risque, c'est-à-dire engendrant une augmentation de concentration de 30 % à l'aval du rejet ont été dénombrés. 251 masses d'eau en état écologique moyen ont au moins un rejet à risque pour l'un des 3 paramètres.

Les relations entre les données d'état calculées aux stations (N=665), l'occupation des sols, le débit, la physico-chimie à l'amont du bassin et l'hydromorphologie ont été testées. Il apparait que les variables d'occupation du sol (taux de couverture des zones naturelles, d'urbanisation et d'agriculture permanente du bassin) sont relativement bien corrélées avec l'état biologique tandis que les variables hydromorphologiques, telles que le nombre d'ouvrages et la ripisylve ainsi que la variable physico-chimie ne ressortent que très peu de ces tests statistiques.

Contamination des eaux souterraines du Nord-Loiret et Sud-Essonne par les solvants chlorés - résultats de 2001 à 2013

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Etude commandée par

Agence de l'eau Seine-Normandie - DDT91

Réalisée par

BRGM

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M.AKOPIAN - A.CARLIER

La présence de Composés Organo-Halogénés Volatils (COHV) a été mise en évidence dans les eaux de la nappe du Calcaire de Brie (Oligocène) pour la première fois dans le Loiret (45) et l'Essonne (91) en 1993 au droit des forages d'Alimentation en Eau Potable (AEP) de Rouvres-Saint-Jean (Nord-Loiret) et Bois-Herpin (Sud-Essonne). La zone industrielle (ZI) de Sermaises (45) et une ancienne décharge située sur le territoire de la commune de Sermaises sont considérées comme les pistes les plus vraisemblables dans la recherche de l'origine de cette contamination historique.

Un réseau de surveillance a donc été mis en place. Le suivi, annuel à pluriannuel, a été pris en charge par la DDT de l'Essonne entre 2004 et 2011, en mandatant des bureaux d'études. Aucune campagne n'a été réalisée en 2012, mais le comité de suivi a conclu sur l'espacement possible des campagnes de surveillance en instaurant le suivi tous les deux ans pour suivre l'évolution du panache de pollution. L'Agence de l'Eau Seine-Normandie a repris, en 2013, la surveillance de la qualité des eaux souterraines à son compte. Elle a assuré la campagne de prélèvement des eaux souterraines en juillet 2013 et s'engage à poursuivre la surveillance dans le cadre de ses marchés de mesures.

De manière générale, les résultats d'analyse de la campagne de juillet 2013 sont cohérents avec les campagnes précédentes, et montrent une stabilité globale des concertations des COHV totaux dans les points de suivis. En effet, les COHV se dégradant facilement à l'air libre (photolyse), sont très stables dans les eaux souterraines. Le trichloroéthylène reste le COHV mesuré de manière prédominante.

La synthèse des résultats d'analyse des campagnes de suivi du panache de pollution en COHV totaux de la zone Nord-Loiret et Sud-Essonne réalisés depuis 2001 montre que :
- Des COHV sont présents dans la nappe de Beauce (calcaire de Beauce, sables de Fontainebleau et calcaire de Brie) depuis la ZI de Sermaises, jusqu'à l'Essonne à d'Huisson-Longueville ;
- Une migration s'opère depuis les calcaires de Beauce et les sables de Fontainebleau (dans le Loiret) jusqu'au calcaire de Brie (dans l'Essonne). Cependant la migration du panache de pollution n'est pas complètement définie, notamment dans les Sables de Fontainebleau ;
- Même si ce panache trouve vraisemblablement son origine au niveau de la ZI de Sermaises (pollution historique sur laquelle des actions ont été menées), et qu'il est (ou qu'il a) été réalimenté de manière plus ou moins significative au droit de l'ancienne décharge, la contribution d'autres sources secondaires, non identifiées ne peut être exclue en différents points du secteur concerné ;
- Les concentrations en COHV totaux sont globalement en baisse dans les calcaires de Beauce, en aval immédiat de la ZI de Sermaises, liées aux travaux de dépollution réalisés entre 2002 et 2009 au niveau de la zone industrielle. Elles sont globalement stables dans le calcaire de Brie. Les concentrations mesurées en COHV totaux dans la nappe de Beauce (calcaires de Beauce, sables de Fontainebleau et calcaires de Brie) sont généralement supérieures à la limite de qualité des eaux destinées à la consommation humaine pour la somme du trichloroéthylène (TCE) et du tétrachloroéthylène (PCE) (10 µg/l) dans la zone comprise dans l'extension estimée du panache de pollution. Il est à noter que le TCE est le principal COHV mesuré ;
- Les concentrations en COHV (TCE) mesurées dans la nappe du calcaire de Champigny sous-jacent, bien que très faibles (<1µg/l), laissent entrevoir la possibilité d'une légère migration verticale du panache. L'aquifère éocène du calcaire de Champigny est en principe séparé hydrauliquement de l'aquifère multicouche de Beauce par la formation peu perméable des marnes vertes (Sannoisien) ;
- Pour rappel, les résultats des analyses isotopiques réalisées en 2008 (Nowak et al., 2009) indiquent que le panache présente une contamination directe en TCE, (qui n'est pas le résultat d'une biodégradation de PCE), ce qui confirme l'absence de phénomène de biodégradation naturelle ;
- Une estimation de l'extension du panache de pollution permet de mettre en évidence un panache long et étiré, caractéristique d'un panache en COHV. D'une dimension de 20 km de long sur 3 km de large en moyenne, ce panache représente une surface de 70 km² environ, soit 4% de la surface totale de la masse d'eau FRGG092 "Calcaires Tertiaires libres de Beauce" (surface totale de 1 715 km²).

Evaluation de la tension quantitative de sept bassins versants des vallées d'Oise (2012)

Autres phases

pas d'autre phase

Etude commandée par

Agence de l'eau Seine-Normandie

Réalisée par

Agence de l'eau Seine-Normandie (N.GALLOIS)

Contact Agence

P.MERCIER - J.CUNY

Cette étude exploratoire a cherché à dresser un bilan de la situation quantitative de la ressource en eau du territoire des vallées d'Oise : Quel est l'état de la ressource aujourd'hui ? Quels sont les secteurs en tension quantitative ? Pourquoi cette tension : est-il possible de dégager des facteurs climatiques ? Anthropiques ? Quels impacts potentiels ? Quelles démarches locales d'études ou de gestion faire émerger ?

Cette étude a consisté d'abord en une synthèse de toutes les études déjà réalisées sur le territoire, permettant la sélection des sept bassins d'étude : Brêche, Nonette, Matz, Oise-Aronde, Automne (60), Retourne (08) et Serre (02). Ces sept bassins ont été sélectionnés pour leur intérêt et ont été analysés de près, selon la trame de l'état des lieux : état - pression - impact. Les trois phases d'analyse pour ces 7 bassins :
- identifier et évaluer les prédispositions de tension quantitative sur chacun de ces bassins avec les données de pluie, précipitations efficaces, infiltration, comportement hydrologique, débit et piézométrie : ETAT.
- évaluer spatialement et temporellement l'évolution des prélèvements et leur poids par rapport à la recharge : PRESSION.
- croiser l'état et la pression constatés avec les données de zones à enjeu (frayères) et assecs (ROCA et ONDE) pour identifier les zones où les impacts constatés sur le milieu pourraient être en partie d'origine anthropique : IMPACT.

L'analyse détaillée des paramètres climatologiques et hydrologiques a été menée notamment avec l'outil de segmentation de Hubert sur les chroniques de 1970 à 2010, ainsi qu'avec le modèle pluie-débit GR2M calé sur cinq bassins versants, dont ceux de la Serre et de la Nonette qui ont fait l'objet de simulations croisées.

Le facteur d'évolution principal identifié est une augmentation de l'E.T.P. depuis le début des années 1990, laquelle se poursuit jusqu'à aujourd'hui. Ceci se traduit par un bilan P-E.T.R. plus faible en particulier sur certains des bassins sélectionnés selon leur sensibilité. Une baisse est ainsi observée sur la piézométrie des bassins de l'Automne, l'Aronde, la Nonette et la Brèche, sur les débits pour l'Automne et l'Aronde.

Des cartes du ratio "volumes consommés/recharge" pour l'année 2008 ont été produites sur le secteur de DTVO, avec un calcul à l'échelle de la sous zone hydrographique. Elles pourront servir de base de connaissance pour les nouvelles autorisations de prélèvement en ciblant les secteurs déjà très impactés. Des zones sensibles cumulant assecs, forte pression de prélèvement et enjeux milieu ont été identifiées : les zones amont de l'Arré, de la Brêche, de la Sainte Marie et de l'Oise Aronde.

Des propositions sur le volet quantitatif dans le PTAP ont pu être consolidées (ZTQ).

Remarque : les points faibles de cette étude sont la difficulté à pouvoir distinguer les effets purement climatiques des effets anthropiques dans les impacts constatés et l’hétérogénéité des données d'assecs historiques (ROCA). Les points d'amélioration sont que d'autres bassins avec des zones sensibles seraient à analyser Thève, Esche,Verse, Thérain et que certains bassins étudiés ici pourraient faire l'objet d'étude pour préciser les impacts sur le milieu (vie aquatique) et leurs conditions (débit biologique).

Recherches de relations entre l'état qualitatif des cours d'eau et rejets industriels et urbains de micropolluants

Autres phases

pas d'autre phase

Etude commandée par

Agence de l'eau Seine-Normandie

Réalisée par

Agence de l'eau Seine-Normandie

Contact Agence

Mireille RAGUET - Manuel SARRAZA

Dans le cadre de l'action de recherche et de réduction des rejets de substances dangereuses dans l'eau (3RSDE), des analyses d'une centaine de substances ont été effectuées dans les rejets d'environ 340 établissements sur le bassin Seine-Normandie, répartis sur 4 régions : l'Île-de-France, la Champagne-Ardenne, la Basse-Normandie et la Haute-Normandie.

À partir de l'exploitation de ces données, des profils qualitatifs d'émission de micropolluants par secteur d'activité ont été établis. La typologie de ces secteurs a été définie à partir des données de la redevance industrielle et de l'expertise des chargés d'opérations de l'Agence de l'eau.

Par extrapolation, les profils ont ensuite été appliqués aux sites industriels redevables du bassin (plusieurs milliers) après leur classement selon cette même typologie d'activités. Puis, pour chaque famille chimique, une distribution hydrographique des rejets ponctuels de micropolluants sur le bassin a été déduite de l'extrapolation.

Cette approche permet un premier repérage des portions de cours d'eau susceptibles de présenter un intérêt pour le réseau de contrôle opérationnel du milieu au regard des impacts industriels. Elle est cependant limitée par son caractère uniquement qualitatif et reste à compléter par une approche plus quantitative.

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