Qualité physico-chimique des cours d'eau

Tendances et analyse

 

Altérations matières organiques et oxydables

Les matières organiques et oxydables sont des matières organiques d’origine biologique qui proviennent principalement des eaux usées domestiques ou industrielles, mais aussi agricoles. Elles sont indicatrices du bilan en oxygène des eaux. Leur dégradation consomme de l’oxygène, la teneur des MOOX dans l’eau traduit ainsi la disponibilité de l’oxygène pour la vie aquatique.

Résultats

  • L’évolution des teneurs en MOOX mesurés dans les cours d’eau entre 1992 et 2006 montrent des évolutions irrégulières avec cependant une légère tendance à l’amélioration. La tendance est à l’augmentation de la qualité passable au détriment de la bonne et très bonne qualité.
  • Près de 50% des stations en 2006 ont enregistré des qualités passables à très mauvaises.
  • 42% seulement des stations suivies en Bourgogne affichaient en 2006 une bonne qualité alors qu’elles étaient 73% en 2004 et 68% en 1992. 3% de ces stations sont considérés comme des points noirs. La pollution demeure à un niveau égal aux objectifs de qualité fixés par les arrêtés préfectoraux pris en Bourgogne en 1989 et 1990 vis à vis de cette altération.
  • Entre 1992 et 2004 :
    - 10 stations conservent une eau de bonne ou très bonne qualité vis à vis des MOOX : l’oxygène est en permanence disponible pour la vie aquatique. Ces stations sont situées sur la Cure, dans le haut bassin de l’Yonne, et dans le Châtillonnais.
    - 10 stations conservent une eau de qualité moyenne : l’oxygène y est parfois déficitaire, sans que ces périodes d’asphyxie ne compromettent la vie aquatique. Ces stations sont situées à l’aval des agglomérations de Chalon, Semur-en-Auxois, Gueugnon, Digoin, Autun et Paray-le-Monial.
    - 2 stations conservent une eau de médiocre ou mauvaise qualité : le milieu connaît des déficits d’oxygène qui compromettent la vie aquatique. Ces stations sont situées à l’aval des centres urbains et industriels de Dijon et Chevigny-Saint-Sauveur.
    - 11 stations ont une eau dont la qualité varie selon les années. Ces stations sont situées sur des cours d’eau dont les débits sont faibles par rapport aux rejets qu’ils reçoivent : leur capacité à les assimiler peut donc être dépassée. Ces stations sont à l’aval des agglomérations d'Avallon, Migennes, Saint-Florentin, Le Creusot-Montceau, Saulieu, et Beaune.
  • L’altération matières organiques et oxydables présente des résultats passables à bon. En 15 ans, la classe de qualité très bonne a quasiment disparu. La tendance est à la dégradation de la qualité.

Analyse

  • Les stations conservant une bonne qualité sont situées dans des secteurs caractérisés par de faibles densités de population et une couverture forestière dominante. Celles ayant une mauvaise qualité sont situées à l’aval d’agglomération ou de centres industriels. Les stations dont la qualité varie selon les années sont situées sur des cours d’eau dont les débits sont faibles par rapport aux rejets qu’ils reçoivent : leur capacité à les assimiler peut donc être dépassée. Les teneurs mesurées varient en fonction des quantités des rejets organiques qu’ils reçoivent, mais également des précipitations qui, en augmentant le débit des cours d'eau, diluent la charge organique.
  • Les conditions hydrologiques constituent un facteur déterminant de la dégradation ou de l’amélioration de la qualité de l’eau par les matières organiques. Les années 1996, 1997, 1999, 2002 et 2003 ont été marquées par une hydraulicité plus faible en période d’étiage : la pollution organique a par conséquent été moins diluée.
  • L’augmentation du nombre de paramètres analysés et le changement du mode d’évaluation de la qualité des eaux sont susceptibles d’expliquer l’évolution constatée entre 1997 et 2003. Le modèle désormais utilisé est davantage représentatif de la situation réelle mais rend difficile l’analyse des résultats sur l’ensemble de la période considérée par l’indicateur.
  • L’amélioration de la qualité générale des cours d’eau bourguignons constatée rétrospectivement depuis les années 70 résulte en partie de l’ancienneté de la lutte contre la pollution carbonée. Le renforcement de la réglementation et l’amélioration des équipements (collecte, traitement) devraient se traduire dans les prochaines années par la poursuite de la diminution de cette contamination.
  • Les travaux engagés pour résorber la pollution domestique ont également pu conduire à un effet inverse. La transformation des réseaux unitaire de collecte des eaux en réseaux séparatifs (eaux pluviales/eaux usées), notamment dans les petites communes, conduit à ne plus traiter les eaux pluviales qui posent des problème de qualité (chargement en métaux lourds, hydrocarbures, composés organiques, …). A l’inverse, les réseaux unitaires peuvent être insuffisamment équipés en bassin d’orages susceptibles de stocker provisoirement de grandes quantités d’eau avant de les traiter.

 

 

Altérations nitrates

La teneur des eaux en nitrates permet d’évaluer l’impact des pollutions diffuses, essentiellement d’origine agricole.

Résultats

  • L’évolution des teneurs en nitrates mesurées dans les cours d’eau entre 1992 et 2006 montre une tendance à la dégradation.
  • Le pourcentage de station de qualité passable a peu évolué en 15 ans. En revanche, les stations de bonne qualité ont quasiment disparu (3% en 2006 alors qu’elles étaient 24% en 1992) au profit des stations de mauvaise qualité (49% en 2006, 26% en 1992).
  • En 2006, 2 stations seulement en Bourgogne affichaient une bonne qualité. L’eau n’est de très bonne qualité pour aucune station. Les cours d’eau sont presque tous contaminés par les nitrates, mis à part dans le Morvan.
  • En 2006, pour la première fois la qualification « très mauvais » relative à cette altération, apparaît et concerne 3% des stations.
  • Les zones les plus touchées sont l’Yonne, le nord de la Nièvre et la plaine dijonnaise.
  • Entre 1992 et 2004 :
    - 7 stations conservent une eau de bonne qualité. Elles se situent dans le Morvan et le Charollais, c’est-à-dire dans des zones où la forêt et les prairies consacrées à l’élevage allaitant prédominent sur les autres formes d’occupation des sols.
    - 15 stations conservent une eau de qualité moyenne. Elles  sont situées dans les secteurs d’élevage de Saône-et-Loire, de la Nièvre et de l’Auxois.
    - 11 stations conservent une eau de qualité médiocre. Ces stations sont situées dans les zones de grandes cultures – plateaux de l’Yonne et du Nivernais, plaine Dijonnaise. La contamination urbaine est significative sur l’Ouche à l’aval de Dijon, la Baigne après Saulieu et l’Ouanne à l’aval de Toucy.

Analyse

  • La dégradation se poursuit et s’accélère avec l’apparition de la classification « très mauvaise qualité » pour 3% des stations.
  • La répartition des stations de mesure en fonction du paramètre nitrates est représentative de celle des différents modes d’occupation des sols en Bourgogne : grandes cultures, polyculture élevage, élevage.
  • La pollution par les nitrates constitue pour près de 80% des stations un facteur déclassant de la qualité des cours d’eau en Bourgogne. Cette situation traduit le caractère diffus de la contamination des cours d’eau par les nitrates.
  • Un point est encore mal connu : l’effet retard lié au fonctionnement des écosystèmes et du transfert de polluants dans les sols. La zone fortement contaminée par les nitrates dans la nappe de la craie de l’Yonne descend en moyenne d’un mètre par an. La dégradation des ressources en eau est très rapide mais la restauration de leur qualité est généralement lente.

 

 

Altérations matières azotées

Les matières azotées proviennent des eaux usées domestiques et industrielles, et dans une moindre mesure des contaminations agricoles ; elles contribuent à l’eutrophisation des cours d’eau. Elles caractérisent le niveau d’enrichissement des eaux en azote. Les polluants suivis correspondent aux formes réduites de l’azote issues de la dégradation des matières organiques dans les milieux aquatiques comme l’ammoniac ou encore les nitrites.

Résultats

  • L’évolution des teneurs en matières azotées mesurées dans les cours d’eau entre 1992 et 2006 dégage une tendance à l’amélioration.
  • En 2006, 73% des stations affichent une bonne qualité. 6% des stations se situent en très bonne qualité. Ce sont les meilleurs résultats enregistrés. Cependant à l’aval des zones urbaines, les résultats restent médiocres comme pour l’Ouche à Crimolois, et pour l’Ouanne à Toucy.
  • Entre 1992 et 2004 :
    - 11 stations conservent une eau de bonne ou très bonne qualité : les conditions du milieu sont stables, il existe un équilibre entre l’azote présent dans le milieu et son utilisation par les organismes aquatiques.
    - 10 stations conservent une eau de qualité moyenne : le milieu est temporairement marqué par un excès d’azote et un risque d’eutrophisation. Ces stations sont situées à l’aval des agglomérations de Migennes, Saint-Florentin, Tonnerre, Semur-en-Auxois, Saulieu, Autun, Digoin, Gueugnon, Paray-le-Monial.
    - 3 stations conservent une eau de médiocre ou mauvaise qualité au cours des 10 années : une accumulation d’azote déséquilibre le milieu, qui n’est plus capable de l’assimiler. Ces stations sont situées à l’aval des centres urbains et industriels de Dijon, Chevigny-Saint-Sauveur, et du Creusot-Montceau.
    - 9 stations ont une eau de qualité variable. Ces stations sont situées sur des cours d’eau dont les débits sont faibles par rapport aux rejets qu’ils reçoivent : leur capacité à les assimiler peut donc être dépassée. Ces stations sont situées à l’aval des agglomérations d'Avallon, Châtillon, Montbard, Digoin, Migennes,  et Chablis.

Analyse

  • Les stations de bonne qualité sont situées en amont des bassins versants, ou à l’aval de stations d’épuration dont les rejets d’azote sont faibles. Les stations de moyenne et mauvaise qualité sont situées à l’aval des centres urbains et industriels. Les stations dont la qualité varie sont situées sur des cours d’eau dont les débits sont faibles par rapport aux rejets qu’ils reçoivent : leur capacité à les assimiler peut donc être dépassée. Les teneurs mesurées varient en fonction des rejets qu’ils reçoivent, mais également en fonction des précipitations qui, en augmentant le débit des cours d'eau, diluent les apports azotés.
  • La contamination des cours d’eau par les matières azotées apparaît plus importante que celle par les matières organiques et oxydables. Ce constat traduit les mesures prises en matière de traitement des eaux usées urbaines : dans l’ensemble, la pollution azotée est moins maîtrisée par les unités de traitement des eaux que la pollution carbonée.
  • La dégradation est nette dans les secteurs viticoles de Côte d’Or et de Saône et Loire, ce qui laisse supposer que les traitements de rejets sont insuffisants.
  • Les secteurs de très bonne qualité sont généralement des zones à faible densité démographique.

 

 

Altérations matières phosphorées

Les matières phosphorées proviennent essentiellement des eaux usées domestiques et des activités agricoles (élevages, viticulture). Un excès de phosphore entraîne une eutrophisation des cours d’eau. Cette altération permet donc d’identifier les secteurs à risque vis à vis de l’eutrophisation.

Résultats

  • La pollution des cours d’eau par les matières phosphorées a très nettement diminué au cours de la période 1992-2006. Les années 1992 et 1996 se distinguent néanmoins par une dégradation de la qualité des cours d’eau.
  • En 2006, 91% des stations sont en classe de bonne ou très bonne qualité. Il n’y a pas de nouveaux secteurs dégradés, on observe une légère amélioration sur l'Ouche, à l'aval de Dijon.
  • Entre 1992 et 2004 : la tendance est à la poursuite de l'amélioration qui est observée depuis plusieurs années :
    - 2 stations conservent une eau de bonne ou très bonne qualité, à l’aval de Chalon-sur-Saône, et en amont de l’Yonne.
    - 18 stations conservent une eau de qualité moyenne.
    - 3 stations conservent une eau de médiocre ou mauvaise qualité : le phosphore, excédentaire, provoque une eutrophisation. Ces stations sont situées à l’aval des agglomérations de Dijon, Le Creusot-Montceau, Beaune.
    - 10 stations ont une eau de qualité variable. Elles sont situées à l’aval des villes de Châtillon, Montbard, Avallon, Semur-en-Auxois, Paray-le-Monial, et Autun.

Analyse

  • L’amélioration de la qualité des eaux vis-à-vis du phosphore est liée à l’amélioration du traitement des eaux, notamment domestiques, et au développement de l’eutrophisation des eaux qui entraîne une augmentation de la consommation en phosphore par les végétaux. Les conditions climatiques influent également sur la qualité des eaux.
  • Si la pollution phosphorée reste modérée dans les zones rurales, elle prend souvent des proportions importantes à l’aval des villes. La situation régionale est par conséquent contrastée. De nombreuses rivières sont peu ou pas touchées par cette contamination comme la Seine, l'Ource, la Cure et la Vanne. Inversement, la Bourbince et la Vallière ainsi que les cours d’eau situés à l’aval de l’agglomération dijonnaise et de la côte viticole sont confrontés à une pollution très importante. D’autres cours d’eau situés à l’aval de petites collectivités comme Saulieu, Semur-en-Auxois, Toucy, Lormes, St Florentin et Chauffailles enregistrent également des apports importants de phosphore qui perturbent le bon fonctionnement des écosystèmes aquatiques.  Les cours d’eau les plus touchés sont ceux dont les débits sont faibles par rapport aux rejets : leurs capacités épuratoires naturelles ne suffisent plus à absorber la pollution.
  • La réduction de cette pollution traduit les efforts consentis d’une part par les collectivités bourguignonnes en matière d’épuration des effluents urbains, d’autre part sur la réduction de l’utilisation du phosphore dans les produits ménagers.

Enjeux

Les matières organiques et oxydables, les nitrates et les phosphates représentent avec les métaux lourds les principaux polluants à l’origine la dégradation de la qualité des eaux superficielles en Bourgogne. La pollution organique provient des effluents urbains insuffisamment épurés, mais également des rejets industriels, notamment du secteur agro-alimentaire. En se décomposant, les matières organiques et oxydables consomment une partie de l’oxygène nécessaire à la vie aquatique et provoquent l’eutrophisation des eaux. Les dépôts de matières organiques mortes tendent par ailleurs à colmater le fonds des rivières. Ces phénomènes contribuent à modifier les conditions de vie dans le milieu aquatique, ce qui entraîne la disparition des espèces les plus sensibles. Les rejets d’azote et de phosphore proviennent de l’agriculture et des eaux usées domestiques : ils affectent l’équilibre des écosystèmes aquatiques en accélérant notamment le phénomène d’eutrophisation. Cette contamination oblige les collectivités locales qui utilisent cette ressource pour leur alimentation en eau potable à procéder à un traitement plus complet, qui se traduit par des coûts plus élevés.

Le renforcement de la réglementation en matière d’assainissement des effluents urbains et sa meilleure application devraient conduire, dans les prochaines années, à une diminution dans les cours d’eau bourguignons des rejets de matières organiques, de nitrates et de phosphore. Mais ce résultat passe également par une évolution des comportements individuels : l’utilisation des lessives phosphatées représente par exemple entre 30 et 40% des rejets de phosphore dans l’environnement. Les engrais d’origine agricole demeurent la principale source de contamination des cours d’eau par les nitrates.

Eutrophisation : phénomène d’enrichissement accéléré des eaux, provoqué par un apport excessif d’éléments nutritifs, et particulièrement de composés phosphatés. Ces éléments favorisent le développement d’algues et de végétaux aquatiques, qui à leur tour, provoquent de fortes variations de la teneur en oxygène dissous dans l’eau. L’eutrophisation s’accompagne généralement d’une modification des espèces, avec la disparition des plus fragiles.

Définitions

Le système actuel d’évaluation de la qualité des cours d’eau (SEQ Eau) a été établi conformément à la loi sur l’eau 3 janvier 1992 et à l’élaboration des SDAGE.
Il prend en compte la diversité des types de pollutions et leurs impacts sur les différents usages de l’eau, les atteintes à la structure et au fonctionnement physique des cours d’eau et permet de mieux apprécier leur qualité biologique. Ce système considère trois volets pour étudier les grandes composantes des hydrosystèmes :

  • la physico-chimie de l’eau : SEQ eau ;
  • les caractéristiques physiques : SEQ physique ;
  • les communautés biologiques : SEQ bio.

L’indicateur reprend la méthodologie mise en place pour le SEQ eau.

Un indice de qualité pour chacune de ces altérations est obtenu à partir des analyses réalisées sur un échantillon de stations en Bourgogne. Les stations sont réparties dans la classe de qualité observée : la qualité de la station est déterminée en fonction de la qualité la plus mauvaise observée dans au moins 10% des mesures.

L’indicateur correspond à la part respective de chacune des classes de qualité par rapport à l’échantillon régional. Il permet d’évaluer la qualité de l’eau par grands types de pollutions et d’évaluer l’incidence de cette qualité sur les potentialités biologiques et l’aptitude aux usages potentiels de l’eau. Cet indicateur renseigne ainsi sur l’efficacité des politiques de restauration de la qualité des cours d’eau en Bourgogne.

Sources des données

Agences de l'eau et DREAL Bourgogne (Service de l’Eau et des Milieux Aquatiques)