Risques liés à la contamination chimique des milieux aquatiques

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Risques liés à la contamination chimique des milieux aquatiques

  Priorités d’action 

Eaux usées des collectivités, rejets des installations industrielles ou de l’agriculture intensive, ruissellements chargés par la contamination diffuse de l’atmosphère ou des sols, relargage vers les cours d’eau de polluants historiquement accumulés dans les sédiments ou dans les eaux souterraines... chaque jour, du fait des activités humaines, une grande variété de contaminants chimiques sont dispersés dans les milieux naturels. Les eaux de surface et les nappes phréatiques sont particulièrement affectées par ces pollutions ponctuelles ou diffuses.

Or la protection des écosystèmes aquatiques à l’égard des micropolluants, organiques ou minéraux, est essentielle pour y préserver la biodiversité et les services rendus à la société, tels que la fourniture d’eau, l’aquaculture, la pratique de diverses activités de loisirs… Les enjeux sont donc environnementaux et sanitaires, ce qui explique que les pollutions chimiques soient au cœur des préoccupations la politique publique de préservation des ressources aquatiques.

Responsables : Pierre-François Staub   Olivier Perceval

Participants AFB : Esterelle Villemagne, Céline Lacour, Claire Billy, Marie-Claude Ximenes, Nolwenn Bougon, Julien Gauthey, Delphine Loupsans

 

   Contribution de la surveillance chimique à l'évaluation des masses d'eau.

Objectif général : rationaliser et adapter les modalités pratiques de la surveillance dans le cadre des évolutions réglementaires (DCE, DCSMM).
Enjeux et échéances notables : Révisions des modalités réglementaires de surveillance des substances prioritaires européennes, pour les eaux de surface continentales et littorales (cycle 2 DCE), souterraines (cycle 2 DCE), et marines (DCSMM). Mise à jour en 2015 des Arrêtés nationaux fixant les règles de surveillance chimique des milieux aquatiques. Mise en œuvre dès 2015 des nouvelles règles de surveillance et évaluation pour l’état initial des Masses d’Eaux du prochain cycle DCE.
Finalités opérationnelles

1.1   Mettre à disposition un cadre structuré et évolutif pour le support technique à la prestation analytique en surveillance, cohérent avec l’ arrêté 2015 sur la surveillance DCE du cycle 2016-2021...

  • Mettre à jour les prescriptions techniques Aquaref pour le cadrage des futurs marchés d’analyse chimique dans les bassins (y compris nouvelles substances prioritaires européennes, substances pertinentes nationales et polluants spécifiques des bassins, performances métrologiques associées), qu’il s’agisse des eaux continentales de surface ou souterraines, des eaux littorales, ou des eaux de rejet.
  • Développer, évaluer et documenter des techniques d’analyse coût-efficaces, mieux adaptées aux exigences réglementaires et aux divers contextes de terrain (notamment dans les DOMs).
  • Piloter et contribuer à la normalisation des méthodes chimiques pour les matrices aquatiques.

1.2   Finaliser les méthodes de surveillance utilisant le biote ou d’autres matrices intégratrices de la contamination, à l’échéance 2016...

  • Optimiser les protocoles d’échantillonnage des poissons de rivière et des bivalves marins pour des fins de surveillance chimique DCE (objectifs de suivi en tendances, et évaluation de la conformité vis-à-vis de NQE applicables dans le biote, métropole et DOMs).
  • Evaluer la technique de bio-surveillance active utilisant le biote encagé (gammare, chironome, etc.) en eaux continentales de surface, et définir les conditions d’utilisation et le domaine de validité de cet outil.
  • Définir les modalités d’une surveillance conforme à la réglementation par les échantillonneurs intégratifs, (notamment pour les substances hydrophiles, et notamment pour les eaux littorales).
  • Adapter les méthodes analytiques pour les contaminants hydrophobes pour les fractions biote et sédiments.

 

    Enjeux émergents liés aux contaminants et solutions innovantes.

Objectif général : Anticiper les risques émergents, et transférer l’innovation pour appuyer les diagnostics et la surveillance des micropolluants.
Enjeux et échéances notables : Mise à jour des listes de contaminants non encore réglementés à surveiller préventivement durant le cycle 2, et définitivement lors du cycle 3. Transfert des nouveaux outils de diagnostics en vue de l’état des lieux 2 et du bilan à mi-parcours des PdM du cycle 2 DCE. Validation des nouveaux outils en vue de la surveillance réglementaire du cycle 3 DCE.
Finalités opérationnelles

2.1   Evaluer l’impact environnemental des agents toxiques pour les milieux aquatiques

  • Mettre en œuvre des méthodes de priorisation des substances pour lesquelles améliorer la connaissance des impacts au niveau national et des bassins.
  • Développer et documenter de nouveaux outils pour évaluer les risques liés aux agents chimiques et leurs modes d’action toxique : outils de la génomique environnementale, nouveaux biomarqueurs d’exposition et nouveaux capteurs pour des contaminants d’intérêt émergent.
  • Evaluer la contamination du biote et des sédiments par des contaminants organiques d’intérêt émergents.
  • Préparer et mettre en œuvre les futures campagnes exploratoires réglementaires concernant les substances émergentes dans les eaux souterraines (2016-2017) et de surface (2017-2018), ainsi que le suivi des substances non réglementées identifiées dans la liste de vigilance européenne ("Watch list" DCE) ou dans la feuille de route pour la Transition Ecologique.
  • Organiser une réflexion nationale et le cas échéant contribuer à la mise en œuvre de séries chronologiques d’échantillons (échantillothèques) en vue de pouvoir mener par la suite des analyses chimiques rétrospectives sur les nouveaux contaminants qui seront identifiés à l’avenir.
  • Initier un observatoire de l’évolution des micropolluants ubiquistes sur un réseau de stations de référence.

2.2   Transférer vers l’opérationnel les nouveaux outils de détection et de diagnostic in-situ de la pollution (capteurs, biomarqueurs et bioessais)

  • Valider sur le terrain de la fiabilité des réponses des outils, développer des stratégies d’assurance qualité et soutenir les étapes menant à leur normalisation.
  • Soutenir le développement et la mise en œuvre de formations sur les outils les mieux caractérisés.
  • Proposer et accompagner leur mise en œuvre dans le cadre de la DCE ou de la DCSMM, en impliquant des analyses coût-efficacité de ces outils innovants par rapport aux outils existants, y compris les coûts de transactions (coûts organisationnels de leur mise en œuvre).
  • Encadrer l’application des outils issus de l’écotoxicologie (biomarqueurs, bioessais, PICT, SPEAR) dans des contextes de terrain pour le diagnostic de pollution et l’investigation environnementale – contrôles d’enquête DCE, priorisation des sites, priorisation des substances, etc.
  • Mettre en cohérence des approches de surveillance chimie-biologie OSPAR utilisant des biomarqueurs et bioessais, avec les approches développées dans le cadre du programme MEDPOL (convention de Barcelone), sur des espèces d’invertébrés et de poissons marins des deux zones.
  • Valider l’emploi de capteurs intégratifs pour le diagnostic de la présence/absence de pressions chimiques sur le réseau de référence pérenne.

 

  Pressions polluantes, transferts des contaminants et évaluation des risques d’impacts toxiques

Objectif général : Mettre à disposition des références et des méthodes pour l’évaluation et la priorisation des pollutions, et des outils de prédiction des transferts et des impacts toxiques (y compris les effets des mélanges).
Enjeux et échéances notables : Futur Arrêté Evaluation DCE en 2015. Mise en œuvre dès 2015 des nouvelles règles de surveillance et évaluation pour l’état initial des Masses d’Eaux du prochain cycle DCE. Validation des outils pour 2016-2017 en anticipation de l’Etat des lieux du Cycle 2 de la DCE
Finalités opérationnelles

3.1   Mettre à disposition des outils d’évaluation des pressions et transferts de contaminant dans les bassins versants

  • Identifier et documenter les sources ponctuelles (dont celles se déversant dans les réseaux collectifs) ou les émissions diffuses de micropolluants, et leurs voies d’apport aux milieux aquatiques (y compris apports atmosphériques, épandages, …).
  • Evaluer et mettre à disposition les flux émis par les divers secteurs d’activités, et par les écoulements et drainages pluviaux des surfaces urbaines ou rurales.
  • Développer et mettre à disposition des outils d’évaluation spatialisée des transferts et des flux polluants propagés dans les hydrosystèmes (phases aqueuse ou particulaire).

3.2   Etablir de nouvelles valeurs guides environnementales (VGE) pour la protection des écosystèmes utilisables pour la surveillance et l’évaluation de la qualité chimique des milieux

  • Construire de nouvelles valeurs de références DCE pour l’état écologique et la surveillance des eaux de surface, les substances des eaux souterraines.
  • Améliorer les méthodologies existantes pour l’élaboration de ces valeurs guides : Elaboration d’un référentiel « VGE » basé sur plusieurs classes d’état et tenant compte de l’incertitude associé au calcul de la norme, et permettant une gradation du risque ; Prise en compte des données milieu pour évaluer la pertinence des normes, des effets des métabolites et des produits de dégradation dans la construction des normes.
  • Déterminer des valeurs guides de contaminants dans les sédiments tenant compte de leur transfert (bioaccumulation, bioamplification) dans les réseaux trophiques.
  • Elaborer des VGE applicables dans des matrices analytiques alternatives à l’eau et adaptées à l’espèce biologique à partir de laquelle la surveillance est réalisée.
  • Elaborer des VGE pour les métaux traces tenant compte de conditions de biodisponibilités élevées, et adapter des approches européennes aux masses d’eau françaises.
  • Conduire une analyse sur la production et la perception des normes de qualité environnementale par les différents acteurs de l’eau : modalités de construction de la norme par l’expertise scientifique, enjeux juridiques, appropriation par les acteurs, impact socioéconomique et cohérence avec les politiques publiques en cours.
  • Développer, valider et mettre à disposition des indicateurs de contamination pragmatiques (regroupement des substances par familles chimiques, familles d’usages, modes d’actions communs, etc..), permettant de valoriser au mieux la donnée chimique existante au service de la priorisation des enjeux de pollution.

3.3   Mettre à disposition des connaissances pour la prédiction des risques de dégradation de l’état des milieux aquatiques par les pressions chimiques

  • Documenter l’impact d’activités spécifiques sur les milieux aquatiques (par ex. dragage de sédiments continentaux et littoraux, usage des produits vétérinaires d’élevage, etc.).
  • Développer un cadre méthodologique pour l’évaluation de l’impact de la qualité des eaux souterraines sur les écosystèmes associés en surface.
  • Consolider une méthodologie pour la prise en compte des niveaux de fond géochimique naturel pour la gestion environnementale des métaux dissous en eaux de surface continentales et marines.
  • Proposer des éléments de méthodes pour la prise en compte du changement climatique dans l’évaluation des risques environnementaux liés à la présence de substances toxiques dans les milieux aquatiques.

 

   Stratégies préventives et réduction des quantités de polluant utilisées ou rejetées vers les milieux aquatiques

Objectif général : Apporter un appui scientifique pour la réduction et la prévention à la source.
Enjeux et échéances notables : Elaboration des volets "pollutions" des Programmes de Mesures DCE 2016-2021 à partir de mi-2013, jusque mi 2014.
Finalités opérationnelles

4.1   Documenter l’évaluation socio-économique des usages impliquant des polluants aquatiques et des solutions de remédiation

  • Mettre à disposition une analyse économique des stratégies nationales possibles de gestion des risques micropolluants à long terme.
  • Exercer une veille réglementaire et socio-économique sur les usages requérant des substances polluantes.
  • Fournir un cadre méthodologique pour la sélection des mesures de réduction ou de préservation en concertation avec les acteurs des bassins, et évaluation des dispositions prises.

4.2   Mettre à disposition l’offre de solutions techniques aux pollutions aquatiques

  • Proposer des stratégies de réduction des émissions ponctuelles vers les milieux aquatiques fondées sur des données technico-économiques.
  • Elaborer et maintenir une matrice de référence polluants vs. activités humaines.
  • Elaborer et maintenir une base de données sur les mesures de réduction des émissions de micropolluants pertinents.
  • Mettre à disposition un "catalogue" national d’actions (sources, substances, efficacité, ..) de portées et pertinence communes à tous les bassins.

 

   Les sédiments contaminés

Objectif général : Dans les contextes Grenelle (contexte trame bleue – restauration de la continuité écologique), DCE (reconquête de la qualité des milieux), proposer des méthodes d’évaluation et de hiérarchisation des risques environnementaux liés aux sédiments contaminés marins et continentaux, adaptées aux différents contextes de gestion de ces sédiments.
Enjeux et échéances notables: Elaboration des programmes de mesure des futurs SDAGE.
Finalités opérationnelles

5.1   Développer et valider des méthodes d’évaluation des risques posés par les sédiments contaminés

  • Développer et valider des méthodes d’évaluation des risques posés par les sédiments contaminés selon les différentes options de gestion (curage, dragage, chasse hydraulique, remobilisation de charge alluviale, valorisation à terre, etc.). Dans le cadre des évaluations de risque, développer des indicateurs permettant d’évaluer la perte de services écologiques.
  • Développer et valider les outils nécessaires à la mise en œuvre de ces évaluations graduées du risque (valeurs guides de toxicité, bioessais in vitro et in vivo).

5.2   Elaborer des guides de pratiques à l’usage des opérateurs

  • Elaborer de guides de bonnes pratiques à l’usage des opérateurs exploitants de filières de gestion et de valorisation des sédiments.

5.3   Elaborer et appliquer les méthodes d’analyse socioéconomique pour hiérarchiser les enjeux.

  • Elaborer et appliquer les méthodes d’analyse socioéconomique pour hiérarchiser les enjeux de gestion des sédiments contaminés, mettant en exergue le coût environnementale ou le bénéfice en termes de maintien des services écologiques. Selon le cas, les analyses coût-avantages ou multicritères seront privilégiés en fonction des contraintes diverses (économiques, institutionnelles, juridiques).
  • Si possible étendre la réflexion sur les mécanismes de financement potentiel en s’inspirant des expériences internationales dans ce domaine (Superfund aux USA).

 

  Gestion innovante et territorialisée des micropolluants aquatiques

Objectif général : Stimuler l’innovation au niveau de territoires et collectivités en matière de gestion des micropolluants aquatiques, en particulier en accompagnant une politique de sites pilotes ou de démonstration dans les bassins.
Enjeux et échéances notables : Premier appel à projets en 2013 ; projets sur 3 à 5 ans.
Finalités opérationnelles

6.1   Mettre à disposition des retours d’expérience

  • Formaliser et mettre à disposition des retours d’expérience sur des actions ou des pratiques vertueuses de réductions et prévention des pollutions, notamment celles agissant à la source, éprouvées sur le terrain et dans des dispositifs "grandeur réelle".

6.2   Promouvoir des approches projets multi-acteurs

  • Promouvoir des approches projets multi-acteurs (collectivités/chercheurs/acteurs économiques) autour de l’expérimentation sur le terrain de solutions et de pratiques innovantes de gestion des problématiques liées aux micropolluants des eaux.

6.3   Constituer un réseau d’acteurs.

  • Constituer et animer de façon opérationnelle un réseau d’acteurs et de territoires, en particulier des collectivités promouvant des pratiques innovantes, pour mutualiser et valoriser les retours d’expérience et les résultats à l’échelle nationale.

6.4   Mettre en oeuvre un appel à projet

  • Mettre en œuvre dès 2013 un dispositif d’appels à projets innovants intégrant plusieurs dimensions de la gestion des micropolluants (diagnostic des sources et des milieux, prévention, traitement, suivi environnemental, dimensions sociales et économiques…), avec l’impératif de prendre en compte l’évaluation coût-efficacité, y compris efficacité environnementale.