Système d’évaluation de la qualité de l’eau des cours d’eau (SEQ-Eau)

Actuellement en 5ème et dernière année à l’école Polytech Tours, mes études portent sur l’aménagement et l’environnement, et plus particulièrement sur l’Ingénierie des Milieux aquatiques.

Dans le cadre de mes études, je devais effectuer un stage de 4 à 6 mois dans le monde professionnel. J’ai eu l’opportunité d’effectuer ce dernier au sein du groupe Verdi Ingénierie, dans la société Verdi Picardie, et plus précisément à l’agence de St Martin du vivier (76160, 10 km de Rouen).

Verdi, anciennement la Société B&R, a été créée à Lille en 1987 par Yves RENAUD. La structure compte aujourd’hui 360 personnes réparties sur tout le territoire français. Les compétences de Verdi sont axées sur le conseil et l’ingénierie dans trois domaines d’activités : l’aménagement, le bâtiment et l’environnement.

Le groupe compte actuellement 28 agences, réparties dans 14 sociétés, implantées sur tout le territoire métropolitain. L’implantation de celles-ci est basée sur un découpage territorial en 7 grandes régions. L’objectif étant d’offrir toutes les compétences (thermique, structures/infrastructures, eau, électricité, maintenance, mobilité, maîtrise d’œuvre, …) tout en gardant une proximité avec les clients. La figure ci-contre présente la répartition géographique des différentes agences.

Verdi Picardie est aujourd’hui composé de 3 agences :
– Albert, siège social de Verdi Picardie, spécialisée en conseil et ingénierie en aménagement et environnement ;
– Saint Quentin, spécialisée en conseil et ingénierie du bâtiment et des travaux publics ;
– Normandie, implantée sur la commune de Saint Martin du Vivier, spécialisée en conseil et ingénierie en environnement.

J’ai été accueilli dans l’agence de Normandie, une agence spécialisée en conseil et ingénierie en environnement qui intervient essentiellement auprès des collectivités dans les domaines de l’assainissement, de l’eau potable et des eaux pluviales. Ses missions principales s’implantent dans divers contextes, que l’on peut regrouper sous :
– La Maîtrise d’Œuvre qui consiste à réaliser et suivre le projet du maître d’ouvrage dans sa globalité ; de la conception à la direction des travaux, en passant par les études de faisabilité
– L’Assistance à Maîtrise d’Ouvrage dont le rôle est de conseiller le maître d’ouvrage pour que son projet aboutisse dans les meilleures conditions
– Des zonages assainissement qui permettent d’identifier et d’assurer un contrôle des zones d’assainissement collectif et non collectif et de mesurer les limites d’imperméabilité des sols pour prévoir le débit et l’écoulement des eaux pluviales et du ruissellement
– Des missions d’expertise, comme :
– Des audits de station d’épuration,
– Des études diagnostics,
– Des études d’impact,
– Des études de risques,
– …

MISSION PRINCIPALE : RÉDACTION DU DOSSIER LOI SUR L’EAU DE L’USINE DE BOURDAINVILLE

Contexte de l’offre

Le Syndicat Intercommunal d’Adduction d’Eau Potable de Yerville possède une usine de traitement de l’eau situé à Bourdainville (76760). L’eau issue du forage et/ou du captage est traitée par microfiltration. L’étape de microfiltration utilise des filtres qui ont une durée de vie limitée. Ces filtres arrivent en fin de vie sur l’usine de Bourdainville, mais il n’est pas possible de simplement les remplacer par des filtres neufs car les normes ont évolué et le modèle n’est plus sur le marché puisqu’il n’est plus accrédité ACS (Attestation de Conformité Sanitaire). Aussi, le Syndicat arrive inexorablement à une période d’investissement dans l’équipement de traitement de l’eau et donc à l’installation d’une nouvelle usine. De plus, les analyses faites sur l’eau brute révèlent une augmentation relative des pesticides sur ces dernières années. Bien que la concentration tous pesticides confondus respecte la norme (0,5ug/l) de potabilité de l’eau, la tendance globale à la hausse et les rares dépassements de la norme individuelle de 0,1ug/l pour l’Atrazine impliquent la nécessité de traiter les pesticides pour obtenir une eau de qualité convenable à l’horizon +20ans. Le syndicat souhaite donc profiter du contexte de fin de vie des équipements pour améliorer son système de traitement. Le syndicat recherche prioritairement une filière permettant le traitement de la turbidité récurrente de la ressource et le traitement des pesticides.

Réalisation d’un État de l’art sur les Équitox 

Contexte

Depuis le 1er janvier 2021 la Loi sur l’Eau a été simplifiée pour ce qui concerne les seuils de flux de rejets référencés par la rubrique 2.2.3.0. En effet, le tableau R2 qui accompagnait le tableau R1 a été retiré de la législation. Aussi, un regain d’attention aux paramètres du tableau R1 a été ressenti, ce qui, couplé avec l’affermissement pour les Équitox, fait de ce paramètre une préoccupation renouvelée. Le flux associé est exprimé en Équitox par jour. Faisant son apparition il y a déjà plusieurs décennies, ce paramètre peu facilement appréhendé était en quelque sorte oublié jusqu’à récemment. Dans le but de bien appréhender la notion « nouvelle » d’équitox, aussi bien personnellement que professionnellement, j’ai été amené à produire un état de l’art sur cette thématique. Cette note explicative devait remplir un rôle d’explication de la notion et d’explicitation de la méthode de calcul du flux journalier d’Equitox lié à un rejet. Afin de réaliser cet état de l’art sur les Equitox, j’ai combiné la recherche bibliographique via Internet (Persée, Cairn, résultats Google, …) avec les informations décrites par les documents et sites internet relatifs à la législation française. J’ai également pris le temps d’observer la façon dont certains Dossier Loi sur l’Eau (DLE) abordent cette notion. Je me suis d’abord intéressé à la provenance du besoin de ce moyen d’évaluation de la toxicité d’un fluide qu’est l’unité d’Equitox, et j’ai voulu décrire plus avant cette notion étroitement liée à la toxicologie avant de me diriger vers sa définition et son utilisation dans la législation actuelle. J’ai par la suite conclu sur la formule de calcul d’un flux journalier d’Equitox dont les termes ont été décryptés en amont.

Synthèse de l’état de l’art

Il apparait que, face à la généralisation des rejets de polluants dans l’environnement, l’état français a instauré une redevance suivant le principe pollueurs-payeur via l’article 18 de la Loi n° 64-1245 du 16 décembre 1964 relative au régime et à la répartition des eaux et à la lutte contre leur pollution(Etat Français 1964). Cette redevance induit le principe selon lequel une personne, physique ou morale, qui rejette des eaux usées au milieu naturel peut être amené à verser une somme aux agences de l’eau, devant ainsi permettre la compensation de la pollution engendré par cette personne. Pour pouvoir mettre en œuvre ce système de redevance, il faut préalablement concevoir des moyens d’évaluation de la pollution engendrée.

En toxicologie, la comparaison de la toxicité aiguë de différents composés se fait, via expérimentation sur des organismes, par l’obtention d’une valeur appelée « CE50t»: la Concentration Efficace pour laquelle le composé considéré atteint 50% de son effet maximal (inhibition de la croissance, mortalité, baisse de reproduction, …) après un temps donné (variant selon le test). Ces tests consistent à exposer, pendant un certain temps, les organismes à différentes dilutions d’une solution initiale dont on cherche à déterminer le degré de toxicité.(Lecomte 2012) En reproduisant ce type d’expérience avec comme seule variable la composition de la solution initiale, il est alors possible de comparer la toxicité de différents éléments et « cocktails » d’éléments à l’aide du résultat obtenu exprimé en UT (Unité de Toxicité) par m3 de solution initiale. Comme CE50– t correspond en fait à un pourcentage de dilution d’un échantillon à tester, Plus CE50–t est petit, plus l’échantillon est toxique et contient d’unités de toxicité au m3.(PENRU et al. 2017) .

Si la mesure de la toxicité d’une quantité de matière d’un composé unique rejeté dans l’environnement apparaît facilement appréhendable, il n‘en est pas de même pour la toxicité d’un rejet constitué d’un mélange de composés. En effet, certains composés ont des relations additives, antagonistes ou même de synergie entre eux. En d’autres termes, l’impact d’un rejet sur l’environnement n’est pas forcément la somme directe des impacts de chaque composant isolé. Ainsi, il a été nécessaire de développer une méthode permettant d’exprimer la nocivité des rejets d’un point de vue global et quantitatif. Le besoin d’uniformisation et la législation conduisent à la définition d’un type d’UT particulier : l’Equitox ou Eq. La définition juridique française d’Equitox, issue du dictionnaire encyclopédique des pollutions par François Ramade, est la suivante : « L’équitox est la quantité de toxicité qui, dans 1 m3 d’eau, immobilise, au bout de 24 heures, 50 % des daphnies présentes. » (EauFrance 2021; SANDRE 2019) Pour rappel, les Daphnies sont des micro-crustacés appartenant au zooplancton. C’est donc cette définition qui est prise en compte dans le cadre de la Loi sur l’Eau, laquelle décrit un seuil journalier d’équitox rejeté au milieu naturel à l’aide du tableau R1. La détermination de la toxicité aiguë est alors effectuée selon la norme NF EN ISO 6341 (indice de classement AFNOR : T90-301) : « Détermination de l’inhibition de la mobilité de Daphnia magna Straus (Cladocera crustacea)-essai de toxicité aiguë ». (Legifrance 2020b) De par la rubrique 2.2.3.0, les rejets doivent répondre aux critères de qualité (composition) définis dans le tableau de norme R1. De ce fait, les rejets dépassant 25 Equitox par jour sont soumis à Déclaration. (AiDA ENERIS 2021; Legifrance 2020a) Le seuil du tableau R1 pour les matières inhibitrices est exprimé en Equitox par jour, et non en Equitox par m3. Il convient donc de connaitre Vj (m3/j), le volume journalier rejeté, et, afin de connaitre le flux journalier d’Equitox, de l’utiliser dans l’expression suivante : Eq / j = (100 / CE50-24h) * Vj.

Table des matières

Introduction
Contexte du stage et présentation de l’entreprise
1 – Mission principale : Rédaction du dossier Loi sur l’Eau de l’usine de Bourdainville
1.1 Contexte de l’offre
1.2 Réalisation d’un État de l’art sur les Équitox
1.2.1Contexte
1.2.2 Synthèse de l’état de l’art
1.3 Recherche de solutions de traitement
1.4 Recherche des contraintes sur la zone d’étude
1.5 Rédaction du DLE
1.5.1 Rubriques concernées
1.5.2 Contraintes environnementales
1.5.3 Caractéristiques des rejets et tableau R1
1.5.4 Système d’évaluation de la qualité de l’eau des cours d’eau (SEQ-Eau)
1.5.4SDAGEet calculs de dilutions
1.5.5Les impacts du projet
1.5.6Mesures compensatoires envisagées
2 – Mission secondaire n°1 – Audits STEP CASE
2.1 Visite de terrain
2.2 Fiche de synthèse
3 – Mission secondaire n°2 – Développement d’un outil SIG
Conclusion  
Bibliographie
Annexes

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