La pollution des cours d'eau et l'incidence sur les côtes
Les nitrates
Les stations d'épuration (STEP)
La "phytoremédiation" de l'eau par les plantes
L'unité de traitement de l'eau d'Honfleur
La vitrine de Vezins
Le traitement des eaux souterraines polluées
La féminisation des poissons mâmes dans les estuaires
Les recommandation de l'Académie Nationale de Pharmacie
La pollution des cours d'eau par les nitrates et l'incidence sur les côtes
Les nitrates et orthophosphates sont emblématiques de deux principales pollutions (azotée et phosphorée) du réseau hydroraphique français. Les teneurs en orthophosphates ont diminué de près de moitié depuis 1998, grâce à l'amélioration du traitement des eaux usées urbaines et à la baisse sensible de l'utilisation des engrais phosphatés. La diminution plus modérée des engrais azotés n'a pas eu d'effet sur les teneurs en nitrates dans les cours d'eau, qui restent globalement stables sur la période. Les évolutions d'un an sur l'autre sont influencées par la pluviométrie.
Evolution de la pollution des cours d'eau par les nitrates et les phosphates.
Les nitrates dans l’eau potable pose un problème de santé publique, provoquent une prolifération d’algues sur les côtes françaises avec des répercussions écologiques et économiques.
Directive Nitrates : les zones vulnérables en 2013
Source SOES 4 mars 2013 – Publication CGDD Eau et biodiversité
La directive européenne 91/676/CEE dite Nitrate a pour objectif de réduire la pollution des eaux par les nitrates d’origine agricole. En France, elle se traduit par la définition de territoires (les "zones vulnérables") où sont imposées des pratiques agricoles particulières pour limiter les risques de pollution (le "programme d’action"). Ces territoires et ce programme d’action font régulièrement l’objet d’actualisations.
Ces zones ont été révisées en 2012 sur la base des résultats de concentrations des eaux souterraines et superficielles observés en 2010-2011.
Aujourd’hui, environ 55 % de la surface agricole de la France est classée en zone vulnérable, cela correspond aux régions où l’activité agricole est la plus importante. Cette révision s’est traduite par le classement de 1 440 communes supplémentaires aux quelque 18 400 communes déjà concernées, essentiellement localisées dans les bassins Adour Garonne, Loire Bretagne, Rhône Méditerranée et Seine Normandie.
617 communes ont été déclassées au vu de l’amélioration ponctuelle de la qualité des eaux superficielles et souterraines traduisant les efforts réalisés par les agriculteurs dans la maîtrise des pollutions azotées ; ces communes déclassées sont essentiellement localisées dans les bassins Adour Garonne et Artois Picardie.
Les cinquièmes programmes d’actions en cours de concertation s’appliqueront sur ce nouveau zonage.
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Les zones sensibles à la prolifération d’algues sur les côtes françaises
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Historique
L'invention des engrais azotés au début du XXe siècle a révolutionné l'agriculture, multipliant les rendements et améliorant la qualité. Mais l’azote qui n’est pas absorbé par les cultures présente des risques car elle se diffuse dans l’environnement.
La concentration d'azote dans l'environnement a été multipliée par deux sur le plan mondial, et plus de trois en Europe.
En une trentaine d’années, le taux de nitrates dans les rivières bretonnes a doublé. Jusqu’aux années 1970, il était de 15 à 20 mg/litre en moyenne. En 2001, un tiers des rivières bretonnes avaient un taux de nitrate supérieur à 50 mg/l.
Or, la réglementation européenne impose depuis 1975, pour les eaux superficielles destinées à la consommation humaine, un taux maximum pour les nitrates de 50mg/l.
Depuis 1991, les agriculteurs doivent mettre en œuvre des actions pour limiter l’apport de nitrates d’origine agricole afin que les normes fixées pour les eaux superficielles soient respectées.
Le développement important d’algues sur le littoral métropolitain, appelé bloom, résulte de l’eutrophisation, c'est-à-dire d’un enrichissement du milieu en éléments nutritifs. Des conditions naturelles peuvent les provoquer, mais les blooms sont plus fréquents du fait d’apports excessifs d’azote et de phosphore en mer dus aux activités humaines.
Toutefois, un développement massif d’algues, est dû à une association de nitrates à un bon clairement, un faible brassage et un confinement des masses d’eau. Ce phénomène se produit surtout dans les baies semi-fermées, les estuaires et les lagunes méditerranéennes.
Le nitrate provient aujourd’hui essentiellement des activités agricoles, notamment de l’épandage d’engrais azoté d’origine minérale ou organique (engrais de ferme, issu des déjections animales : lisier ou fumier - forme liquide ou solide.
La situation Bretonne
- 1/3 de l’azote épandu est de l’engrais azoté minéral ;
- 2/3 de l’azote épandu est de l’engrais azoté organique issu des déjections des vaches (57%), porcs (31%), volailles (12%).
Seule une partie de l’azote est absorbée par les plantes, et le reste se diffuse dans la nature (eau, sol, air). L’eau chargée en nitrates ruisselle depuis les champs, rejoint les rivières puis la mer.
Les eaux usées domestiques et industrielles contiennent également des nitrates, mais il est aujourd’hui presque en totalité éliminé par les stations d’épuration avant que l’eau ne soit rejetée dans la nature.
La concentration moyenne des rivières bretonnes en nitrates est actuellement de 36, 5 mg /l, supérieur à la norme autorisée pour l’eau potable qui est de 50 mg/l.
Entre 40 000 et 70 000 m3 d’algues vertes s’échouent chaque année sur le littoral breton, essentiellement sur les Côtes d’Armor et le Finistère.
Par endroits cela pose des problèmes à la fréquentation touristique.
La facture du nettoyage côtier pris en compte dans les budgets des collectivités locales est une charge lourde.
Les algues
Plus de 25 000 espèces d’algues sont répertoriées à travers le monde.
La Bretagne représente l'un des champs d'algues les plus diversifié de la planète avec environ 1200 espèces. Elles se différentient par leur coloration et les pigments qu'elles contiennent.
Ce nombre important s'explique par la relative douceur des températures de l'eau de mer, le caractère découpé des côtes et les phénomènes de marées entraînant des échanges de substances et d'organismes.
Les algues sont classées suivant leur coloration et les pigments qu'elles contiennent :
. Les algues vertes, dues à la présence de chlorophylle
. Les algues brunes dont les pigments masquent la chlorophylle
. Les algues rouges que l'on retrouve à des profondeurs plus importantes où les radiations jaunes et vertes sont pratiquement absorbées
Sur les côtes françaises deux types d’algues se distinguent :
. Les macro algues, principalement des ulves (laitues de mer) qui produisent des marées vertes. Ces algues vertes sont présentes surtout sur les côtes bretonnes et s’étendent en Centre-Atlantique et en Basse-Normandie
Contrairement à la Bretagne, la Normandie et le sud de la Loire connaissent un développement d’algues vertes sur les platiers rocheux plutôt que dans les masses d’eau.
. Les algues microscopiques, le phytoplancton qui provoque des eaux colorées, avec un risque de toxicité avec la libération de toxines.
Les proliférations d’algues microscopiques sont localisées des Flandres au bassin d’Arcachon et dans les lagunes de Méditerranée.
Les effets sur la santé
Si certaines proliférations apparaissent sans danger pour la santé ou l’environnement, ne provoquant que coloration des eaux due aux pigments de plusieurs espèces de phytoplancton, certaines espèces s’avèrent dangereuses.
C’est le cas de Phaeocystis (présente de la frontière belge à l’estuaire de la Seine) qui asphyxie les poissons. Le plus souvent, ces micro-algues modifient l’équilibre de la flore en faveur d’espèces non siliceuses, et certaines d’entre elles libèrent des toxines.
On distingue en général trois types de toxines, précise le Comité Général du Développement Durable (CGDD). Les toxines diarrhéiques tout d’abord (du genre Dinophysis), qui touchent une part importante du littoral au sortir de la Seine et de la Loire, ainsi que les lagunes méditerranéennes. Les moules en sont souvent victimes.
Ensuite, les toxines amnésiantes (du genre Pseudonitzschia) qui sont surtout produites en Bretagne Ouest et Sud, et en baie de Seine. Présentes dans plusieurs coquillages, elles provoquent nausées et maux de tête à faible dose et entraînent des effets neurologiques plus graves à dose plus importante.
Enfin, les toxines paralysantes (du genre Alexandrium), elles entraînent des fourmillements et des engourdissements à faible dose et à forte dose sont potentiellement mortelles.
A ces constatations il faut encore ajouter le développement des cyano bactéries qui augmentent dans les rivières, les plans d’eau récréatifs et les barrages, et qui libèrent des toxines diarrhéiques.
Les stations d'épuration (STEP)
En vertu de la loi du 5 avril 1884, les communes ou des regroupements de communes au sein d’un établissement de coopération intercommunale sont responsables de la gestion de l’eau. Les usines de traitement des eaux potables et épurées, ainsi que leurs réseaux respectifs, fonctionnent d’une manière totalement indépendante.
Depuis le début du vingtième siècle, les systèmes d’assainissement des eaux usées urbaines consistent en réseaux de collectes raccordés à des stations d’épuration (STEP) qui dépolluent les effluents avant de les rejeter dans le milieu naturel. En contrepartie de cette purification, des boues sont systématiquement produites. C’est le résultat de l’activité biologique des micro-organismes dans un procédé qui transforme les matières transportées dans l’eau, pour les extraire.
Selon l’Institut Français de l’Environnement (IFEN) environ 80% des ménages sont actuellement raccordés à un réseau d’assainissement. L’assainissement non collectif devra être contrôlé par le « Service Public d’Assainissement Non Collectif » (SPANC) avant 2012, avec obligation pour les particuliers d’effectuer les travaux dans les quatre ans à venir. Ce mode de collecte et de traitement des eaux concerne plus de 5 millions de logements sur un total d’environ 30 millions. Il est estimé que 50 à 75% de ces installations sont défectueuses (MEEDD). Les coûts de construction et mises aux normes s’étalent entre 3000 et 10 000 euros. Un éco prêt a été mis en place par les parlementaires dans la loi de 2009.
Il est clair que les quantités de boues vont augmenter. Avec une concentration spatiale de la production qui s’accroît ; la rareté des terres à une distance raisonnable des STEP risque de poser des problèmes.
Fort heureusement les boues sont potentiellement riches en matières fertilisantes, et en conséquence valorisables en agriculture. La matière sèche (MS) présente dans les boues contient, en moyenne 4 à 9% d’azote, 4 à 6% de phosphore sous la forme P2O5 et moins de 1% de potasse sous la forme K2O. Les boues épandues et enfouies dans le sol subissent en raison de la flore bactérienne une biodégradation qui conduit à la libération des éléments minéraux utiles aux plantes.
Dans ce chapitre nous ferons un succinct état des lieux des technologies concernant l’assainissement, puisque seules les eaux usées véhiculent des déchets.
Fonctionnement d’une STEP classique
L’objectif de l’assainissement est triple :
. Stabiliser les boues pour réduire les fermentescibles afin d’atténuer ou supprimer les mauvaises odeurs.
. Augmenter la siccité afin de réduire les volumes, faciliter le transport, diminuer les quantités à stocker et à épandre, améliorer les caractéristiques physiques notamment la tenue en tas.
. Hygiéniser les produits (voir illustrations dessous) utiles en agriculture en éradiquant des micro-organismes pathogènes.
Les stations d’épuration sont de capacités très diverses.
Il y a des systèmes de traitement simples : filtres à sable, filtres à sables plantés de roseaux, lagunes, décanteurs-digesteurs, mais certaines installations utilisent des technologies complexes.
Notre descriptif d’un traitement se limitera à la technologie la plus couramment utilisée dans les agglomérations, c'est-à-dire en milieu aérobic avec l’utilisation de bactéries en suspension. Le schéma ci-après illustre le processus de traitement des eaux dans une station d’épuration (STEP), suivi des destinations possibles des boues d’épuration en fonction des qualités et des débouchés des produits.
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Les procédés techniques actuellement répertoriés sont :
- Physico-chimiques :
.. Par coagulation avec des sels minéraux (Fe, Al, Ca)
.. Par floculation par des polymères
.. Par flottation ou décantation
Ou
- Biologiques, par l’utilisation :
.. De lits bactériens
.. De bio filtres ou
.. Par des bactéries en suspension
Ces procédés subissent tous normalement un prétraitement « physique » par des opérations de :
. Dégrillage
. Dessablage et
. Déshuilage.
La séparation des boues par le lagunage naturel de l’eau
Le principe du lagunage consiste à envoyer les eaux usées dans des bassins en cascade, en général trois. Le processus d’auto épuration qui s’établit dans les bassins est dû principalement à des organismes vivants (algues, bactéries) qui prolifèrent et qui trouvent un équilibre selon les conditions du milieu.
Le premier bassin est un bassin de décantation, où sous l’action aérobique en milieu microbien les matières solubles et en suspension sont dégradées. Dans les bassins suivants la finition de l’épuration s’achève, en particulier l’abattement de la charge en azote et phosphates.
Plusieurs procédés sont regroupés sous le terme lagunage naturel :
- La station à microphytes (algues). Généralement, composée d’un ensemble de trois bassins.
- La station à macrophytes (roseaux, joncs, iris des marais..) se situe en position finale d’un système d’épuration.
- La station composite qui regroupe microphytes et macrophytes.
Pour l’aménagement de ces bassins, il est nécessaire de bien dimensionner et positionner les zones plantées afin de pouvoir aisément assurer le faucardage régulier des végétaux.
L’état des boues (Source : Ademe, GdF, Agence de l’eau Seine Normandie)
Avec un accroissement du degré de siccité la condition physique des boues est modifiée.
D’un état liquide (<10% de MS), elle devient pâteuse (10 à 25%), puis se solidifie (25 à 90%) en passant par une phase plastique entre 55 et 60%, et finalement, au-dessus de 90% elle devient pulvérulente ou granulaire.
Les techniques utilisées, en fonction de l’état des boues, sont indiquées dans le schéma ci-dessous, puis décrites sommairement.
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Les techniques traditionnelles pour réduire les volumes des boues
Matière sèche (à titre indicatif)
(Limites variables selon auteurs)
. Boues liquides : épaississement par égouttage < 10%
. Boues pâteuses : déshydratation par moyens mécaniques
en utilisant des filtres à bandes, ou des centrifugeuses, du vide. 10 à 25%
Pour des installations plus importantes usage est fait de
filtres à presses. 25 à 30%
. Boues solides : séchage partiel effectué avec des presses
ou par auto-combustion. 30 à 55%
. Boues séchées : traitement thermique (partiel ou poussé) 55 à 90%
. Cendres de boues > 90%
L’état de la boue à épandre (liquide, pâteuse, sèche, conditionné ou stabilisé) est fonction de sa valeur agronomique, mais aussi des conditions des terrains selon qu’ils sont plans, en pente, drainant, voire exposés à l’érosion gravitaire. L’odeur dégagée est un facteur qui peut influer sur le choix de la forme du produit à utiliser.
Si ces techniques ne garantissent pas l’obtention d’un produit de qualité, ou si une méthanisation n’est pas économiquement justifiable, il n’est plus valorisable et il ne reste plus qu’un choix entre enfouissement en CSDU ou incinération en UIOM.
Le chaulage
Les boues chaulées sont utilisées pour réduire l’acidité de sols trop acides.
La chaux vive réagit avec la boue humide d’autant mieux que le mélange est homogène.
L’oxyde de calcium (CaO) réagit avec 32% d’eau par rapport à son propre poids, ce qui permet une augmentation importante de la siccité et une élévation de température.
Le principe du chaulage est basé sur :
. La température, c'est-à-dire l’exo thermicité de la réaction d’hydratation de la chaux vive
. Le pH, basé sur la basicité liée à la présence d’ions (OH) dans la chaux hydratée.
1 kg de CaO génère 0,607 kg OH dans la boue traitée
Le séchage thermique :
A partir d’une consistance de 55 à 60% de matière sèche, les boues deviennent très visqueuses, ce qui peut entraîner parfois des préjudices à l’installation.
Le séchage est un transfert de masse par la chaleur visant à évaporer l’eau.
L’apport d’énergie peut se faire selon les procédés physiques habituels par :
. Rayonnement
. Convection (sécheurs directs)
. Conduction (sécheurs indirects)
Les sécheurs indirects
Il s’agit de la transmission de la chaleur à travers une paroi.
Une diversité de matériels existe :
Sécheurs à malaxeurs (ou palettes), à disques, à tambours rotatifs, à plateaux chauffés, sous vide, ainsi que divers systèmes pour des boues disposées en fines couches sur un cylindre chauffé.
L’humidité, puis les hydrocarbures légers sont aspirés. L’épaisseur des boues risque de produire la casse du matériel. Par conséquent, l’entretien du matériel est important.
Les sécheurs directs
Les éléments constitutifs d’un certain nombre de ces équipements sont quasi identiques avec ceux des sécheurs directs, sauf que la chaleur n’est pas transmise par la paroi mais par une circulation d’air chaud.
Il existe aussi, des sécheurs à lit fluidisé, atomiseurs (la boue est dispersée par un injecteur).
Séchage indirect (par conduction) Séchage direct (par convection)
Les avantages
. Quantité de gaz à épurer faible . Conception simple
. Buées condensables . Souplesse d’adaptation aux
.Traitement aisé des odeurs variations de siccité des boues.
. Risque d’explosion et d’inflammation faible . Capacités importantes
. Possibilité de brûlage des gaz produits
Les inconvénients
. Construction du matériel compliqué . Taille importante des installations
. Usure importante/ Maintenance accrue . Quantité importante d’humidité à épurer
. Inertie thermique . Rentabilité faible pour les petites installations
Elles sont ensuite dirigées vers un séchoir thermique (à gauche) qui termine la déshydratation. Finalement elles sont transformées en granulés puis conditionnées dans des sacs de stockage.
Les sécheurs mixtes
Des équipements ‘Conductif + Convectif’’ ou ‘Radiatif + Convectif’ existent.
Les avantages
. Meilleure efficacité thermique
. Durée de traitement réduite
. Produit sec pas obligatoirement recyclé
Les inconvénients
. Phase de désorption de gaz importante
. Taille importante des installations du traitement des odeurs
Quel type de traitement adopter ?
Actuellement, les collectivités disposent d’un grand nombre de procédés traditionnels pour concentrer et stocker les boues. Cependant, l’on observe depuis une quinzaine d’années un engouement pour des techniques innovantes, plus écologiques, mais également moins consommatrices en énergie et réactifs. Sans être exhaustif, il faut citer :
. Les lits plantés de roseaux (lits à macrophytes ; le processus sera amplement décrit dans la section sur la phytorestoration ou phytoremédiation)
. Le séchage solaire
. Le procédé mycélien (l’oxydation des matières organiques de la boue, sous forme de gaz et d’eau par des champignons).
. Le lombricompostage (transformation de la boue en humus par des vers).
Pour les deux premières méthodes, de nombreuses références existent pour amplement apprécier leurs performances. Les systèmes plantés séduisent par leur aspect paysager ; quant au séchage solaire, il fait appel à une énergie renouvelable et gratuite.
Lorsque les conditions climatiques sont défavorables (pluie et froid), il permet de les stocker.
Plusieurs systèmes ont été développés pour améliorer l’évaporation en faisant appel à :
. La ventilation forcée
. Le retournement automatisé
. Le chauffage de l’air ambiant, ou du radier, sur lequel la boue est entreposée.
Ce dernier dispositif n’est proposé que pour des installations ou la possibilité de recycler de la chaleur issue d’autres procédés existent.
Ce système a de bonnes performances équivalentes à celles d’un chauffage thermique poussé (siccité finale entre 60 et 70%), et ce à un moindre coût en investissement et en coûts de fonctionnement.
Il existe néanmoins une contrainte : le chargement et l’étalement des boues requièrent un état pâteux, nécessitant une étape de déshydratation au préalable.
L'oxydation des boues par voie humide :
Cette technique est utilisée depuis plus de 40 ans aux Etats-Unis. Elle commence à être reconnue en Europe comme une voie alternative de traitement.
Les boues liquides, simplement épaissies, sont oxydées par voie humide à 40 bars, et 240° C, avec un apport d'oxygène pur afin de faire disparaître, sans émissions de fumée, une grande partie des composants organiques.
Destination des boues
L’utilisation des composts de boues :
. En grande culture
. En culture fruitières et légumières
. En sylviculture
. Végétalisation
. Production de pelouses en plaques
La réglementation pour l’épandage :
Il est important de signaler qu’il n’existe aucun dispositif qui contraint ou qui incite des agriculteurs qui disposent des terres avec des capacités épuratives disponibles, à épandre des boues d’épuration.
Par ailleurs, la taxe générale sur les activités polluantes instaurée sur les CSDU et UIOM n’est pas redevable pour l’épandage.
Le choix des agriculteurs d’accepter ou de refuser une demande d’épandage relève strictement d’un arbitrage entre un moindre coût pour la fertilisation de la terre, ou un avantage concurrentiel hors coût qui repose sur des critères de qualité Labels, AOC, bio, etc.…et qui exclue l’utilisation de boues pour la renommée des produits.
Directive européenne :
La Directive no.86/278/CEE relative à l’épandage des boues fait partie des Directives
Européennes sur l’environnement visées par la conditionnalité (au même titre que les directives « nitrates, habitat, oiseaux et eaux souterraines »). Cette directive s’applique aux boues d’épuration de stations urbaines ainsi qu’à celles issues des industries agro-alimentaires.
Dans le cadre de la conditionnalité de la PAC, il est exigé depuis le 1er Janvier 2005, que l’exploitant agricole dispose d’un contrat le liant au producteur des boues. Ce contrat doit obligatoirement mentionner la liste des parcelles concernées par l’épandage, ainsi que le numéro de l’arrêté préfectoral d’autorisation ou du récépissé de déclaration ou à défaut une copie de la lettre du service de police de l’eau au producteur des boues, indiquant que les pratiques d’épandage mises en œuvre respectent les prescriptions prévues par la réglementation nationale.
Les inconvénients de l’utilisation des boues d’épuration :
. Pollution possible de la nappe phréatique.
. Aérosols et odeurs.
. Survie des germes pathogènes.
. Attente de six semaines avant mise à l’herbe des animaux sur prairies.
. Interdiction en cultures maraîchères.
Pour l’épandage des boues pelletables et sèches,
. Les micro-organismes pathogènes et métaux lourds sont dans les cendres les plus concentrés.
Les inconvénients liés au compostage :
. Besoin d’espace supplémentaire en station.
. Le compostage de boues pâteuses seules est coûteux. Dans pratiquement toutes les installations existantes, les boues sont traitées avec d’autres substrats comme les sciures, les copeaux, les déchets verts, la paille, ou les déchets ménagers. … qui leur donne les propriétés d’un amendement organique.
Les inconvénients de la mise en décharge :
. Impacts environnementaux possibles : odeurs, nuisibles, organismes pathogènes...
Destination :
En fonction du traitement qu’elles ont subi les boues pourront être stockées, incinérées ou co-incinérées.
La "phytoremédiation" par des plantes :
La technique plus spécifiquement appelée phytofiltration (ou rhizofiltration) élimine ou contrôle les contaminations de l'eau à travers des plantes. Les contaminants sont absorbés ou adsorbés par les racines en milieu humide.
L’Unité de traitement de l’eau de Honfleur
Description
La phytorestauration s'appuie sur l'utilisation des plantes aquatiques comme agent de dépollution pour résoudre des problèmes écologiques induits par l'activité humaine.
Cette « phytotechnologie », nommée phytorestauration (ou phytoremédiation), est soutenue par plusieurs grands programmes de recherche à travers le monde depuis les années 90. D'un côté, elle permet de nettoyer et de préserver les ressources essentielles que sont l’eau, les sols et l’air sur une zone, et de l'autre, elle recrée un théâtre de verdure, aux bienfaits visibles sur le paysage et la biodiversité, agréable à vivre pour les habitants mais également avantageux sur le plan économique.
A chaque type de pollution correspond une combinaison savante d'écosystèmes aquatiques et de différents substrats (pouzzolane, sable). Filtres plantés, bassins à macrophytes, forêt humide, permettent d’associer les capacités épuratoires naturelles des végétaux supérieurs, micro-organismes et divers substrats. Plusieurs centaines de plantes utiles ont été recensées dans le monde : roseaux, typha, saule, iris, etc. stimulant ainsi la biodiversité. En poussant, elles vont absorber les éléments qui leur sont nécessaires (cuivre, zinc, phosphore, azote, carbone...), apporter de l'oxygène, ce qui va décomposer les polluants organiques (phytodégradation), ou encore fixer certains polluants plus toxiques. Du coup, les applications sont quasiment sans limites. On peut traiter des eaux usées des communes, des rejets industriels qui vont traverser les plantations, ou même créer des piscines naturelles, filtrer des eaux pluviales…
L’enracinement du végétal doit être au même niveau de profondeur que la pollution à éliminer dans le sol !
Les plantes actives
Le typha :
C’est une plante très résistante qui peut être utilisée pour les cas de pollution les plus désespérés. Elle est capable de dépolluer des eaux usées très polluées à la limite de l’asphyxie (lisiers, eaux de décharges). Elle est très performante dans les milieux à la limite de l’anoxie (peu d’oxygène). Elle biodégrade très bien les produits pétroliers, les composés chlorés, et résiste à tout : métaux lourds, sels, …
Le carex :
C’est une plante particulièrement performante en phytorestauration: ses racines acides, actives toute l’année, sont efficaces contre la plupart des germes et des virus (désinfection) et piègent
la plupart des métaux lourds. Le carex regroupe plus de 2000 espèces réparties dans de nombreuses régions à travers le globe. Peuvent être utilisés pour traiter les eaux, les sols (même radioactifs) ou l’air pollué.
Le roseau :
C’est la plante filtrante la plus utilisée au monde pour dépolluer les eaux usées que cela soit sous forme de filtre alluvionnaire végétalisé ou sous forme de bassins plantés : transportant de l’oxygène pur dans ses rhizomes, elle est très performante pour traiter les charges organiques. Elle est maintenant aussi utilisée pour traiter les boues urbaines.
Le saule :
C’est la plante idéale pour la phytoremédiation et la phytorestauration : ses racines structurent le sol et favorisent la dégradation des polluants - eaux usées, lixiviats de décharge, eaux pluviales, sols et air. Elle est souvent utilisée pour la phytoextraction des métaux lourds (dépollution des sols). Elle permet aussi l’évapotranspiration des effluents pour éviter les rejets à l’extérieur d’un site traité.
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Intérêt du procédé :
Le procédé s’inscrit dans une optique de développement durable et atteint des normes de rejet en avance sur la réglementation française et les directives européennes : alors que les normes européennes exigent 30 mg/l de matières en suspension, l’eau dépolluée de cette station est rejetée avec seulement 3 mg/l, ce qui est une véritable réussite.
Il présente un triple intérêt :
- La mise en place d’un système très efficace et naturel de traitement des odeurs avec uneserre plantée sur lit de tourbe.
- Le traitement des boues d’épuration par les roseaux avec un système ingénieux de récupération des jus d’égouttage qui sont réinjectés dans les boues activées des bassins d’épuration. Les boues sont ensuite transformées en terreau par association avec des déchets verts.
- L’affinage des eaux issues de la station dans des bassins de filtration plantés avec des variétés choisies pour leur pouvoir d’absorption des différentes matières à épurer.
Honfleur : serre désodorisation Honfleur : bassin
Honfleur : rejet eau piscicole
Cette station présente de surcroît un aspect agréable de parc végétal et naturel bien intégré dans un site sensible. Le surcoût par rapport à un établissement classique est de l’ordre de 13% ce qui n’est pas rédhibitoire compte tenu des résultats obtenus. Sa superficie n’est pas non plus exagérée si on considère qu’elle se suffit à elle-même : hormis la récupération des produits du dégrillage, il n’y a besoin d’aucun autre équipement extérieur (ni incinération des boues, ni épandage,….) L’eau rejetée est de qualité piscicole, voire de baignade !!!!
Rhizosphère Champigné jardins filtrants Escamps
Ces jardins paysagers peuvent être ouverts au public
La vitrine de Vezins :
Cette nouvelle station d'épurations des eaux usées a été mise en service en début 2008. Elle se présente sous la forme d'un parc de trois hectares comprenant :
3 bassins distincts filtrants, chaque de 960 m2 plantés de roseaux,
3 lagunes de 4 000 m2, et une jeune bambouseraie d'environ 11 000 m2.
Les eaux usées sont d'abord filtrées grossièrement par les roseaux puis décantées dans les bassins de lagunage, puis dirigées vers la bambouseraie qui joue un rôle de dépolluant complémentaire.
D'autres stations ont été mises en place sur d'autres sites en Champagne pour des exploitations vinicoles, et pour l'industrie agro-alimentaire.
Pour l'heure, le concept serait difficilement exploitable pour de grandes villes. Cette structure est par contre relativement bien adaptée aux petites stations de traitement des eaux usées pour des villes petites ou des entreprises privées.
Une station BAMBOU-ASSAINISSEMENT® à maturité fournit 20 à 40 tonnes de matière
sèche /ha/ an ce qui représente approximativement 10 à 20 tonnes /ha/an de CO2 piégé, et peut rentrer dans un processus de valorisation de la biomasse.
Les coûts d'exploitation sont réduits pour des performances de traitement comparables à celles des installations classiques, mais elles nécessitent de grands espaces.
La phytoremédiation en Suède avec des saules
Les systèmes de phytoremédiation basés sur le taillis à courte révolution du Saule ont permis d’éliminer avec succès les composantes dangereuses contenues dans divers déchets à Enköping, une ville d’environ 20 000 habitants dans le centre de la Suède, et d’utiliser les éléments nutritifs et l’eau pour la production de biomasse.
Les peuplements en régime de taillis à courte révolution peuvent non seulement nettoyer les sites pollués en absorbant des quantités considérables de métaux lourds comme le cadmium, mais aussi retenir des volumes élevés d’éléments nutritifs dans le système sol-végétaux.
Le taux élevé d’évapotranspiration et la tolérance des racines des saules aux inondations permettent des taux d’irrigation élevés. Lorsque la biomasse est brûlée, le cadmium et les autres métaux lourds resteront dans les cendres et devront faire l’objet d’attention pour éviter qu’ils ne retournent dans les terres agricoles.
A l’heure actuelle, il existe environ 20 sites où les lixiviats de décharges sont utilisés pour irriguer des taillis de saules à courte révolution dans des champs irrigués au goute à goutte ou par aspersion.
Actuellement environ16 000 ha de saules sont plantés en Suède dans des systèmes de taillis à courte révolution, consistant principalement en clones et hybrides de Salix viminalis, S.dasyclados et S.schwerinii.
La pollution des eaux souterraines
Les nitrates sont, avec les pesticides, les polluants les plus détectés au sein des eaux souterraines de la métropole. Entre 1996 et 2004, les concentrations en nitrates dans les nappes augmentent puis se stabilisent. Les fluctuations d'un an sur l'autre sont étroitement liées à la pluviométrie, plus faibles les années sèches, comme en 2005. La baisse de l'indice observée depuis 2009 peut être aussi associée aux faibles précipitations. Le nombre des points d'eau avec une teneur en nitrates supérieure à 10mg/l, signe d'une contamination induite par les activités humaines, est en augmentation. La part des points présentant de fortes teneurs -supérieures à 40 mg/l- semble néanmoins se stabiliser vers 5% depuis 2004, même si de fortes disparités régionales existent.
concentration en nitrates des eaux souterraines
Le traitement des eaux souterraines polluées
La féminisation des poissons mâles dans les estuaires
(source Onema - Office National de l'Eau et des Milieux (Réseaux) Aquatiques)
La faune aquatique victime de la pollution.
De nombreuses études rapportent des cas de « féminisation » d’individus mâles d’espèces de poissons d’eau douce et d’estuaires. Mise en cause, la présence de perturbateurs endocriniens * dans les milieux aquatiques.
Concrètement c’est l’apparition plus ou moins marquée de caractères sexuels femelles dans les testicules des mâles. Ce phénomène engendre la réduction de la fertilisation voire l’infertilité dans les cas les plus sévères. Ces effets observés au niveau individuel peuvent entraîner des effets irréversibles au niveau d’une population et ce pour des niveaux d’exposition rencontrés dans l’environnement.
Une étude expérimentale d’une durée de sept ans conduite à l’échelle d’un lac, dans une région de l’Ontario, a mis en évidence que l’exposition chronique de têtes-de-boule - poissons de la famille des cyprinidés - à de faibles concentrations d’une hormone de synthèse l’éthynyl-oestradiol (entre 5 et 6 ng/l) pouvait conduire à la féminisation des mâles de cette espèce de poissons, et à la quasi extinction de la population exposée.
L’évaluation des risques est compliquée du fait que l’état de contamination et de perturbation des cours d’eau est très mal connu ; les données d’exposition souvent manquantes. Compte tenu des incertitudes il y a besoin de recherche dans ce domaine, car les effets paraissent terribles !
Les perturbateurs endocriniens
Selon la définition de l’Union européenne, un perturbateur endocrinien est « …une substance ou un mélange exogène altérant les fonctions du système endocrinien qui induisent des effets nocifs sur la santé d’un organisme intact, de ses descendants ou sous-populations ».
Ces produits sont des substances d’origines multiples.
Depuis le début des années 1990, les perturbations endocriniennes sont au cœur des préoccupations de la communauté scientifique internationale. Les experts cherchent à mieux connaître les dangers et à évaluer les risques associés.
Le système endocrinien est impliqué dans de nombreuses fonctions régulatrices de l’organisme. Le champ d’action des perturbateurs endocriniens est vaste. Ils peuvent interférer depuis la synthèse des hormones jusqu’à leur élimination en passant par le transport des molécules et leur mécanisme d’action.
Chez l’homme, les pathologies les plus fréquemment évoquées sont des atteintes à la fertilité masculine ou féminine, des atteintes au développement d’organes et des cancers. Mais ces effets sur la santé humaine sont sujets à controverse.
Potentiellement, de nombreux polluants présents dans l’environnement peuvent engendrer des perturbations endocriniennes. Ainsi, parmi eux figurent les hormones « naturelles », les substances à activité hormonale de synthèse, certains médicaments à usage humain et vétérinaire - antibiotiques, analgésiques… - et une pléthore de substances chimiques - agents ignifuges bromés, plastifiants, détergents, herbicides, pesticides…
Dans le cadre de la « Stratégie communautaire concernant les perturbateurs endocriniens », la Commission européenne a constitué une liste de 60 substances prioritaires parmi plus de 550 suspectées de perturber le système endocrinien. Une étude sur la réglementation a montré que la majorité de ces substances prioritaires étaient déjà soumises à des interdictions ou prises en compte dans des réglementations européennes pour des raisons autres que leur potentiel de perturbation endocrinienne.
De la même façon, 21 substances sur les 33 notifiées en 2001 dans le cadre de la directive cadre européenne sur l’eau ont été identifiées comme perturbateurs endocriniens potentiels.
La qualité de l'eau et des milieux aquatiques est au cœur des enjeux sanitaires et environnementaux : la Directive cadre sur l'eau (DCE, 2000/60/CE), impose aux Etats membres le bon état des eaux d’ici 2015 et la réduction, voire la suppression des émissions des substances qu’elle classe comme prioritaires (par exemple le plomb, le mercure…) d’ici 2021.
Pour lutter contre la contamination des milieux aquatiques par des micropolluants, le ministère en charge de l’écologie a lancé un plan national d’action sur la période 2010-2013.
Le plan national prévoit le renforcement de la veille prospective à l’égard des contaminations émergentes. A partir de 2011, des campagnes exploratoires ponctuelles dans les eaux souterraines et les eaux superficielles seront lancées en prenant en compte des substances telles que les médicaments.
Le plan prévoit une réduction drastique des rejets de micropolluants organiques et minéraux dans les masses d'eau par les divers exutoires ponctuels et diffus.
L'état des lieux pour la Directive Cadre Eau donne les premières indications sur l'occurrence de certains polluants et sur l'ampleur de la contamination dans les différents bassins hydrographiques. Cependant, si la connaissance de la contamination des milieux aquatiques s'est améliorée, la connaissance relative aux performances de traitement des stations d'épuration vis-à-vis de ces substances reste insuffisante. La recherche de quelques nano grammes de ces micropolluants dans des matrices environnementales complexes est très délicate et coûteuse.
La maîtrise des risques liés aux résidus de médicaments qui préoccupent les scientifiques, le public et les autorités publiques depuis plusieurs années est un engagement du Grenelle de l’environnement, et une des actions-phares du Plan national santé-environnement 2 (PNSE2). C’est la mise en place d’un plan national sur les résidus médicamenteux dans l'eau (PNRM). L'objectif est d'améliorer la connaissance et de réduire les risques liés aux rejets de médicaments dans l'environnement.
Le comité de pilotage a proposé deux axes d’actions :
. L’évaluation des risques environnementaux et sanitaires grâce à un renforcement des connaissances, et
. La gestion de ces risques potentiels par la mise en place de stratégies visant à réduire les sources de pollution et à renforcer la surveillance.
La pollution de ces écosystèmes est un problème majeur tant pour la population, utilisatrice des ressources en eau, que pour la faune et la flore pour lesquelles l'eau représente le milieu de vie.
Depuis quelques années, les scientifiques se penchent sur un certain type de pollution : les polluants émergents. Ils représentent en effet des risques potentiels ou avérés à court et long termes pour les écosystèmes. Contrairement à ce qu’indique leur dénomination, ils ne sont pas nouveaux mais nouvellement recherchés. Diffusés depuis un certain temps dans l'environnement, leur présence et leur impact n'ont été identifiés que récemment. Ce sont souvent des polluants d'origine chimique qui n'ont pas encore de statut réglementaire. Antibiotiques, stéroïdes, hormones, détergents, produits phytosanitaires, cosmétiques… qui sont connus ou suspectés d'être des perturbateurs endocriniens, entre autres. Les données disponibles aujourd'hui sur ces substances sont rares et largement insuffisantes. Leur dispersion, leur interaction, leur transfert dans les milieux sont encore méconnus. L'analyse des polluants émergents dans l'eau est pourtant fondamentale pour la protection de la santé et des écosystèmes et pour améliorer l'efficacité des traitements (procédés d'épuration…).
Des polluants encore méconnus
Ces polluants émergents sont de nature chimique ou biologique. Ils peuvent être d'origine industrielle, agricole, domestique ou naturelle. Deux grandes voies d'entrées dans l'environnement ont été identifiées par la recherche : les sources ponctuelles (rejets de stations d'épuration, d'assainissement non collectif, d'hôpitaux, d'industries) ou diffuses (épandage de fumier, de lisier, de boues…). Une fois émises dans l'environnement, ces substances peuvent être transférées dans les eaux de surface et souterraines. Actuellement, les connaissances sur l'état de contamination des différents compartiments de l'environnement sont faibles. De plus, une fois présents dans l'environnement, ces polluants subissent différentes transformations. Les polluants parents vont disparaître au profit de photo-produits ou métabolites. Leurs comportements environnementaux et leurs profils éco- toxicologiques sont alors très différents de ceux des molécules parents, ayant subi de véritables modifications structurales.
De ce fait il est difficile de connaître la persistance ou la dégradation des polluants émergents dans l'environnement. Leur comportement est très variable, leurs propriétés physico chimiques sont très différentes d'une substance à une autre, et leur réaction est peu prévisible. Il est pourtant nécessaire d'identifier, de détecter et de déterminer le potentiel toxique et écotoxique des polluants dans des environnements variés mais aussi dans les mélanges variables. La contamination environnementale est souvent composée d'un mélange complexe de molécules à faible dose.
Selon les dernières données publiées par la Commission européenne en mars 2010 environ 21% des eaux superficielles et 41% des eaux souterraines de métropole sont en mauvais état chimique au regard des critères fixés dans la loi cadre sur l’eau. De nombreux contaminants, tels que les pesticides, les métaux lourds, ou encore les médicaments sont susceptibles d’avoir une action toxique à des concentrations infimes, de l’ordre du microgramme par litre d’eau, d’où leur dénomination « micropolluants ». Pour lutter contre cette contamination des milieux, le ministère en charge de l’écologie a lancé un plan national d’actions sur quatre ans.
Face au nombre considérable de substances potentiellement présentes dans les eaux – plusieurs dizaines de milliers – l’urgence est de définir celles à étudier ou à surveiller en priorité. La liste des micropolluants prioritaires devra à la fois répondre aux obligations réglementaires fixées par la directive cadre sur l’eau et prendre en compte de nouvelles substances non réglementées à ce jour, telles que les médicaments.
Des techniques d'analyse en développement
L'évaluation de la qualité des eaux, la mesure de la contamination des écosystèmes aquatiques et de son évolution sont aujourd'hui réalisées principalement par la mesure de la concentration de substances prioritaires (définies dans le cadre de la directive sur l'eau). Mais les techniques d'analyses atteignent leurs limites dans le cas de faibles concentrations des polluants et de mélanges. Les mélanges de polluants peuvent représenter plus de 10.000 molécules dont certaines à l'état de traces. Leur diversité, la complexité de leurs modes d'actions sur un organisme entier, la capacité de certains polluants à agir à de très faibles concentrations sur la santé augmentent la difficulté d'appréhender les risques liés aux polluants émergents.
De nouvelles techniques de mesures sont en cours de développement dans le domaine des polluants émergents. Mais beaucoup d'entre elles sont encore au stade de développement et pas encore validées.
Les recommandations de l’Académie Nationale de Pharmacie :
Nous les reproduisons intégralement
- Médicaments et environnement (Sept 2008, document de 103 pages)
L’Académie nationale de Pharmacie rappelle que les médicaments apportent une contribution majeure à l’amélioration de la santé des populations humaines et à l’accroissement de l’espérance de vie ainsi qu’à la qualité des soins mais, alertée par les publications scientifiques nationales et internationales, elle exprime sa préoccupation sur les conséquences environnementales de leur utilisation humaine, mais aussi animale.
- Constat de la contamination
Grâce aux progrès de l’analyse physico-chimique, la présence de traces de substances médicamenteuses et de leurs dérivés ou métabolites a été largement établie à l’échelle mondiale en particulier dans les eaux superficielles et souterraines, dans les eaux résiduaires, dans les boues des stations d’épuration utilisées en épandage agricole et dans les sols. Ces résidus s’ajoutent aux nombreuses substances non médicamenteuses liées aux activités humaines, également présentes dans l’environnement telles que les produits phytosanitaires, détergents, hydrocarbures, métaux, etc.
Selon les substances médicamenteuses et les différentes catégories d’eau, les concentrations retrouvées varient dans une gamme allant du nano gramme par litre dans les eaux superficielles douces ou marines, les eaux souterraines et les eaux destinées à la consommation humaine, jusqu’au microgramme, voire à plusieurs centaines de microgrammes par litre dans les effluents et les eaux résiduaires, avec des variations spatio-temporelles dépendant des activités humaines. La situation est très inégale selon les pays en fonction de leur développement socio-économique, de l’accès de leurs populations aux soins et de leurs réglementations.
Deux catégories de sources d’émission peuvent ainsi être identifiées :
- les sources d’émissions diffuses consécutives aux rejets de substances médicamenteuses et de leurs dérivés dans les urines et les fèces de la population humaine et des animaux de compagnie et d’élevage ou aux déchets des usagers,
- les sources d’émissions ponctuelles liées aux rejets de l’industrie chimique fine, de l’industrie pharmaceutique, des établissements de soins, des élevages industriels animaux et piscicoles ou aux épandages des boues de stations d’épuration. Les rejets des établissements de soins représentent une situation particulière en raison du nombre de malades traités, de la quantité et de la diversité des médicaments utilisés notamment des anticancéreux, des anesthésiques, des antibiotiques, des produits de diagnostic, de contraste ou des produits radioactifs.
- Origines de la contamination
La présence de résidus de substances médicamenteuses dans les eaux est liée à des rejets émis tout au long de leur cycle de vie depuis la fabrication des principes actifs ou des spécialités pharmaceutiques, leur utilisation en milieu hospitalier ou ambulatoire, leurs utilisations vétérinaires ou nutritionnelles à des fins d’élevage animal, y compris la pisciculture, jusqu’à la gestion des médicaments de l’armoire à pharmacie des particuliers, à la collecte et la destruction des médicaments non utilisés (MNU).
Cette présence dans les différents compartiments de l’environnement résulte d’un ensemble de caractéristiques propres à chaque substance : quantité fabriquée, métabolisation chez l’homme et l’animal, propriétés physico-chimiques et biodégradabilité de la substance et de ses métabolites dans l’eau, les sols et les chaînes alimentaires.
- Les difficultés de l’évaluation des risques correspondants
Pour procéder à l’évaluation qualitative et quantitative des risques d’une substance, il faut disposer de trois catégories de données : sa nocivité intrinsèque, la connaissance des relations dose/effet et l’estimation des expositions, s’agissant aussi bien des populations humaines que des écosystèmes.
La nocivité intrinsèque pour l’homme des substances médicamenteuses est assez bien connue dans le cadre de leur utilisation, c’est-à-dire à des doses thérapeutiques. Toutefois les effets de faibles doses sur des périodes longues, en mélanges avec d’autres substances médicamenteuses ou non, sont mal connus et particulièrement difficiles à étudier.
On sait que certaines substances médicamenteuses peuvent avoir un impact significatif sur la flore et la faune, notamment en matière d’antibiorésistance ou de modulation endocrinienne qui peuvent survenir à doses faibles. Cependant de tels impacts écologiques, à faibles concentrations et surtout en association ont été insuffisamment évalués à ce jour.
L’éventualité de risques sanitaires pour l’homme, dus à l’exposition des populations aux résidus de substances médicamenteuses, n’est pas encore suffisamment documentée et leur présence dans les eaux superficielles et souterraines voire dans l’eau du robinet, peut inquiéter. L’exposition à de tels résidus par des eaux destinées à la consommation humaine dépend à la fois de la qualité des ressources utilisées et de l’efficacité de leur traitement de potabilisation.
Des traces de substances médicamenteuses appartenant à une quarantaine de classes thérapeutiques ont été détectées dans les eaux superficielles à la sortie des stations d’épuration en France mais aussi sur tous les continents. Il a été démontré que le taux de destruction ou de rétention dans les boues des eaux résiduaires des stations d’assainissement était très variable selon les classes thérapeutiques et, dans une même classe, selon les substances (de 30 à plus de 90 %). Il a été aussi mis en évidence que des stations d’épuration pouvaient transformer certaines substances et leur redonner une forme biologiquement active. De plus, toutes les substances présentes dans les boues d’épuration peuvent théoriquement être transférées à l’homme après épandage sur les sols via les plantes alimentaires et/ou les animaux d’élevage mais ce risque d’exposition est insuffisamment documenté.
- Une réglementation encore insuffisante
L’impact environnemental des médicaments est déjà pris en considération par la réglementation européenne existante ou en préparation pour les autorisations de mise sur le marché des médicaments à usage humain ou vétérinaire. Néanmoins, cette réglementation n’envisage pas toutes les conséquences écologiques, notamment à long terme, des rejets de résidus de ces substances médicamenteuses et de leurs dérivés métabolites ou autres.
- Des enjeux importants
Une meilleure connaissance du cycle de vie des substances médicamenteuses dans l’environnement est indispensable pour mieux suivre les conséquences de leurs utilisations et de leurs rejets. Les enjeux de ces connaissances concernent non seulement la protection de l’environnement et en particulier le bon état des milieux aquatiques et des ressources en eau, mais aussi la santé publique.
Un autre enjeu est celui de l’amélioration, mais aussi du coût des technologies de traitement des eaux résiduaires industrielles ou urbaines et des eaux destinées à la consommation humaine.
- Recommandations
Pour ces raisons, l’Académie nationale de Pharmacie formule les recommandations suivantes selon trois axes :
Limiter et contrôler les rejets
1 Optimiser la fabrication par l’industrie chimique de substances actives à usage médicamenteux, la fabrication des médicaments eux-mêmes par l’industrie pharmaceutique, ainsi que la collecte et la destruction des médicaments non utilisés, en vue de limiter au maximum les rejets dans l’environnement de substances biologiquement actives et, plus particulièrement :
1.1- pour l’industrie de chimie pharmaceutique, utiliser les technologies les plus respectueuses de l’environnement dans ses unités de Recherche et de Production,
1.2- sur les sites de production chimique et pharmaceutique, poursuivre et amplifier les efforts de certification environnementale,
1.3- mettre en place des stratégies de prévention (usages, décontamination, etc.) pour minimiser les rejets de substances médicamenteuses et de leurs métabolites, en particulier dans les établissements de soins et dans les élevages, mais aussi dans le cadre familial,
1.4- anticiper les conséquences environnementales éventuelles des nouvelles technologies comme celles utilisant les nanoparticules au service des médicaments,
2 Renforcer la surveillance environnementale des rejets des industries chimique et pharmaceutique, des établissements de soins, des élevages industriels et piscicoles, de toutes les activités pouvant être à l’origine de rejets de substances médicamenteuses ou de leurs résidus et améliorer les traitements de ces rejets ponctuels,
3 Développer des programmes d’optimisation de l’efficacité des stations d’épuration des eaux résiduaires et de traitement des eaux potables afin qu’elles soient mieux adaptées au problème des résidus de substances médicamenteuses,
- Evaluer les risques liés aux rejets
4 Renforcer la prise en compte, dans les dossiers d’autorisation de mise sur le marché, des impacts environnementaux aigus et chroniques des médicaments,
5 Développer des programmes de recherche fondamentale et finalisée sur les risques pour l’homme et pour l’environnement liés aux résidus des substances médicamenteuses présentes dans les eaux et dans les sols, ainsi que dans les denrées végétales et animales,
6 Prendre en compte les effets liés à la multiplicité des substances présentes dans les rejets en développant des tests globaux de toxicité, en particulier pour les substances cancérigènes, mutagènes et toxiques pour la reproduction,
- Développer des actions de formation et d’éducation
7 Sensibiliser tous les étudiants qui se destinent à la chimie pharmaceutique et aux professions de santé par une formation concernant le problème des résidus de substances médicamenteuses dans l’environnement,
8 À titre de rappel, éviter par principe, toute surconsommation de substances médicamenteuses à usage humain ou vétérinaire, qui ne peut qu’aggraver la contamination environnementale,
9 Développer le rôle des pharmaciens d’officine dans la sensibilisation et l’éducation thérapeutique et environnementale du public.
Le programme ANR* AMPERES ( *Agence National de Recherche )
Ce programme est le fruit d’une collaboration d’un consortium dont les principaux acteurs sont Suez Environnement et le Cemagreph.
L’objet des études était d’évaluer l’efficacité de traitement d’épuration concernant des substances prioritaires et émergentes. Par une démarche de prélèvement rigoureuse et validée, le programme a permis pour 12 filières d’épuration :
. Une évaluation des flux en entrée et sortie des stations d’épuration, ainsi que
. Des mesures de concentrations puis d’élimination des micropolluants.
- Synthèse AMPERES
En définitive, environ 15% des substances prioritaires, 30% des molécules organiques et 90% des substances pharmaceutiques quantifiées dans les eaux brutes se retrouvent dans les rejets des procédés biologiques 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.
L’ensemble de ces valeurs conforte et complète les données extraites de la littérature scientifique ou des enquêtes nationales, en particulier pour les procédés biologiques à cultures fixes, plus rarement documentés.
Les résultats obtenus ont également confirmé une plus grande efficacité du procédé bioréacteur à membrane (BRM) étudié pour environ 20% des substances quantifiées dans les eaux brutes.
Ainsi, outre les efforts de réduction à la source qui peuvent être menés, il apparaît que pour aboutir à une rétention efficace de micropolluants il serait nécessaire de mettre en place une filière tertiaire avancée qui conduirait à un doublement des coûts de traitement par rapport à une filière classique à boues actives :
. Entre 30 euros/hab/an pour une filière à ozonation, et
. Jusqu’à 60 euros/ hab/an avec une filière à osmose inversé.
Compte tenu des coûts, des solutions techniques ne peuvent pas être envisagées de façon systématique, mais au cas par cas.
Il est donc clair qu’en absence de nouvelles solutions technologiques, la prévention est un impératif pour maîtriser ce problème avec de graves conséquences environnementales, et possiblement sanitaires.
Action en Suède (source le Quotidien du Pharmacien du 19/10/2009)
La Suède est le premier pays européen qui dès 2003 a mis en place une politique de prévention de la pollution des médicaments en collaboration avec les médecins et les pharmaciens.
Un classement environnemental des médicaments a été établi en fonction de leur « toxicité écologique » sur une échelle de 1 à 10.
Les médecins sont invités à prescrire à effet thérapeutique égal, le médicament le plus respectueux de l’environnement, et les pharmaciens sont incités à tenir compte de ces critères.
En outre, afin de réduire les volumes des médicaments non utilisés, les médecins ne prescrivent qu’un faible nombre de comprimés en début de traitement afin de s’assurer qu’il sera bien supporté par le patient, et ne finira pas dans un armoire ou pire encore, dans les ordures ménagères.
Cette politique s’est traduite par des changements de comportement de la part des prescripteurs envers les médicaments polluants qui ont nettement reculés au profit de spécialités comparables plus respectueuses de la nature.
Les médecins et les pharmaciens sont invités à sensibiliser les patients à rapporter en pharmacie non seulement les médicaments non utilisés, mais aussi certains conditionnements, comme les patchs et les inhalateurs qui mêmes vides peuvent encore contenir des substances actives.
De même, la prescription de médicaments vendus dans des emballages réutilisables est encouragée.
Compte tenu des coûts, des solutions techniques ne peuvent pas être envisagées de façon systématique, mais au cas par cas.
Il est donc clair qu’en absence de nouvelles solutions technologiques, la prévention est un impératif pour maîtriser ce problème avec de graves conséquences environnementales, et possiblement sanitaires.
Les médicaments jetés dans les ordures ménagères
Avec l’utilisation de la matière organique issue d’ordures ménagères pour produire des composts, il est important de ne pas négliger le problème des médicaments jetés dans les O.M.
Nous n’avons pas trouvé d’informations sur les possibles méfaits écologiques de médicaments dans les sols.
Nous nous interrogeons de savoir si l’élévation de température au sein d’andains lors de compostage est suffisante pour détruire ces produits principalement d’origine chimique.
Nous ignorons si la méthanisation, notamment dans des conditions de fermentation mésophiles à 55° pendant plusieurs jours, peut rendre ces produits inoffensifs.
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