Les pollutions diffuses

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Lundi 05 décembre 2016

Les pollutions diffuses

  Le centre de Ressources Captages

​ Vers une reconquête de la qualité de l’eau destinée à la consommation humaine
 

  Par pollutions diffuses on entend une contamination des eaux par une substance indésirable dont l’origine n’est pas ponctuelle (comme le déversement accidentel d’hydrocarbures) mais issue d’une multitude de sources dispersées dans l’espace et dans le temps, difficilement identifiables. Ce type de contamination est par ailleurs susceptible de persister dans le milieu sur une période plus ou moins prolongée. De fait, on comprend les difficultés que pose ce type de pollution vis-à-vis de la protection des captages dans la mesure où il est nécessaire d’intervenir à moyen et long termes et de manière coordonnée à l’échelle de l’ensemble d’un territoire pouvant être relativement vaste et nécessitant l’implication de nombreux acteurs.


​ Les différents types de contaminants 
Les contaminants généralement mis en cause dans les problématiques de pollutions diffuses regroupent des substances essentiellement employées pour leur intérêt agronomique mais qui peuvent se révéler néfastes lorsqu’elles rejoignent le milieu naturel en trop grande quantité. Si l'agriculture en fait un usage important (engrais, insecticides…), ces substances sont aussi employées par les particuliers, l’industrie, les services de transport ou les collectivités (désherbage de voiries, entretien des jardins et espaces verts, détergents des lessives...).
  Les Nitrates (azote) 
Les nitrates sont une des formes minérales de l’azote, élément indispensable à de nombreuses fonctions biologiques. Ils font partie d’un cycle complexe faisant intervenir des réactions chimiques et biologiques dans les différents compartiments du sol, de la biosphère, de l’hydrosphère ou encore de l’atmosphère. Très solubles, les nitrates sont facilement emportés par l’eau et constituent l’une des premières causes de pollution des eaux de surface et souterraines. Ils sont notamment à l’origine du phénomène d’eutrophisation (ils favorisent en particulier les phénomènes de marées vertes que l’on rencontre sur certaines côtes) et, à forte dose, peuvent se révéler toxiques pour la vie animale. L'essentiel de la pollution par les nitrates a pour origine l’épandage d’engrais azotés et d’effluents d’élevage pouvant induire un déséquilibre entre les apports et les besoins réels des plantes.

  Les produits phytosanitaires (ou pesticides)
Les produits phytosanitaires regroupent un ensemble de produits destinés à lutter contre les organismes jugés nuisibles pour les cultures ou encore exercer une action sur les processus biologique des végétaux ciblés (insecticides, herbicides, fongicides, régulateurs de croissance…). Ils peuvent présenter une forte toxicité pour la vie animale, même à faible dose. En effet, un certain nombre de ces produits sont classés comme cancérogène, mutagène et reprotoxique (CMR). La grande diversité de ces produits et la complexité des mécanismes de rétention ou de dégradation dans le milieu (aptitude à l’adsorption sur les composés du sol, durée de vie, diversité et toxicité des sous-produits de dégradation) en font une source de pollution particulièrement ardue à maîtriser.

  Les phosphates (phosphore) :
De même que pour les nitrates, la pollution par les phosphates est l’une des principales causes d’eutrophisation des milieux aquatiques de surface. Ils ne présentent en revanche pas de toxicité particulière pour le vivant et, en vertu de leur forte aptitude à l’adsorption sur les composés du sol, ils affectent peu les eaux souterraines. Les sources de rejets dans l’environnement sont multiples : liées aux apports d’engrais ou l’épandage d’effluents d’élevage mais aussi aux rejets d’effluents de stations d’épuration et de réseaux d’assainissement, parfois défaillants, qui collectent des eaux chargées en détergents d’origines domestique ou industrielle. Bien qu’il soit légitime d’en faire mention ici, la question de la contamination des eaux par le phosphore est peu abordée dans la problématique de protection des captages. On précisera néanmoins que les moyens de lutte contre ce type de contamination sont analogues à ceux permettant de maîtriser les flux de matières en suspension (MES) et plus largement l’érosionqui constitue un vecteur pour d’autres catégories de polluants (métaux lourds, bactériologie ou certains pesticides).

​ Les mécanismes de transfert 
Les mécanismes de transferts de contaminants vers les captages et leur devenir dans le milieu aquatique en général sont avant tout liés aux chemins de l’eau et aux propriétés des différentes substances considérées. L’identification et la maîtrise de ces différents types de transfert constituent, selon le type de ressource prélevée, l’une des clés de la démarche de protection des aires l'alimentation des captages. Parmi les transferts mis en jeu dans la contamination des eaux prélevées on distingue :

  Les transferts par infiltration lorsque la substance, soluble, migre verticalement avec l’eau à travers le sol et la zone non saturée pour rejoindre les nappes d’eau souterraines. Cette infiltration peut intervenir sous forme diffuse et relativement lente mais aussi sous forme concentrée et rapide lorsqu’un écoulement de surface atteint une zone d’engouffrement (par exemple une bétoire ou doline en milieu karstique). Il s’agit du mécanisme considéré comme prédominant dans le transfert des nitrates (on parle alors de lessivage).
  Les transferts par ruissellement lorsque la substance, en solution ou adsorbée sur les particules en suspension (phénomène d’érosion), est entraînée par l’eau à la surface du sol pour rejoindre le réseau hydrographique. Il s’agit du mécanisme prédominant pour les transferts de certains pesticides et du phosphore.
  Les transferts de sub-surface qui correspondent à un écoulement à faible profondeur dans le sol, à la faveur d’une rupture de perméabilité (écoulement dit hypodermique) ou via des dispositifs artificiels qui concentrent l’écoulement (drains enterrés destinés à assainir les parcelles agricoles). L’eau est alors généralement restituée au réseau hydrographique avec tout ou partie des substances qu’elle transporte (en fonction des phénomènes de rétention par le sol).
  La dérive atmosphérique qui intervient spécifiquement lors de l’application des produits phytosanitaires par pulvérisation sur les cultures et entraine ces derniers vers les eaux superficielles.
 


Ces différentes modalités de transfert ne sont pas exclusives les unes des autres, des transferts par infiltration et par ruissellement sont par exemple susceptibles de coexister (tant dans le temps que dans l’espace) au sein d’une même parcelle et a fortiori à l’échelle de l’AAC.

​ L'influence du milieu sur les types de transferts 
Dans les mécanismes de transfert, le sol joue un rôle fondamental en fonction de ses propriétés : selon sa perméabilité, son épaisseur et sa porosité (autrement dit sa capacité à stocker l’eau), sa sensibilité aux phénomènes de battance et d’érosion ou encore selon l’ensemble des paramètres biologiques et physico-chimiques susceptibles de favoriser la rétention ou la dégradation des contaminants (par exemple la présence de matière organique favorisant l’adsorption des produits phytosanitaires mais aussi l’activité biologique qui permettra leur dégradation).

  Parallèlement le climat intervient dans le bilan hydrique, c'est-à-dire l’eau excédentaire qui rejoindra les nappes ou les cours d’eau, avec un risque de transfert plus ou moins accentué selon la saison d’application des différents produits. Les caractéristiques climatiques saisonnières (cumuls pluviométriques, intensité, régularité et durée des pluies) peuvent en effet amplifier certains phénomènes tels que :
  • le ruissellement par refus d’infiltration, lorsque l’intensité des pluies dépasse la capacité d’infiltration des sols (on parle aussi de ruissellement hortonien, par exemple lors d’épisodes pluvieux estivaux intenses sur sol sec) ;
  • le ruissellement par saturation, lorsque les précipitations se produisent sur un sol déjà saturé en eau (notamment en saison hivernale où la régularité et le cumul des précipitations peuvent conduire à l’engorgement de certains sols).
Enfin, la topographie pourra elle aussi jouer un rôle selon la pente, susceptible par exemple de faciliter l’érosion, ou encore la position de la parcelle (les zones en fond de vallée seront par exemple plus sensibles à l’engorgement des sols) et sa distance aux cours d’eau.