Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’ensemble des eaux rejetées par les installations d’épuration, les déversoirs d’orage et les exutoires pluviaux constitue les rejets urbains de temps de pluie (appelés RUTP). Ceux-ci sont composés de nombreux polluants résultant notamment de la pollution atmosphérique, ou encore de l’érosion des matériaux urbains. Cet article détaille les origines diverses des polluants, ainsi que leur caractérisation et leurs spécificités. Les impacts des RUTP sur les milieux aquatiques ne peuvent être négligés. Lutter contre ces rejets nécessite de dresser une véritable stratégie afin de déterminer des actions curatives et préventives adaptées et efficaces..
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All water discharged from sewage treatment plants, combined sewer overflows (CSO) and storm water outlets constitute urban wet weather effluents (UWWE). The latter are composed of many pollutants, resulting notably from atmospheric pollution or the erosion of urban materials. This article details the various sources of the pollutants as well as their characterization and their specificities. The impacts of UWWE on the aquatic environment cannot be overlooked. The fight against such discharges requires the preparation of a strategy in order to determine appropriate and effective curative and preventive measures.
Auteur(s)
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Bernard CHOCAT : Professeur à l’INSA de Lyon - Directeur du LGCIE (Laboratoire de Génie Civil et d’Ingénierie Environnementale)
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Jean-Luc BERTRAND-KRAJEWSKI : Maître de conférences à l’INSA de Lyon - Membre du LGCIE (Laboratoire de Génie Civil et d’Ingénierie Environnementale)
-
Sylvie BARRAUD : Maître de conférences à l’université Lyon I - Membre du LGCIE (Laboratoire de Génie Civil et d’Ingénierie Environnementale)
INTRODUCTION
Les rejets urbains de temps de pluie (RUTP) sont constitués de l’ensemble des eaux rejetées par les installations d’épuration (mélange d’eaux usées et d’eaux pluviales traitées), par les déversoirs d’orage (mélange d’eaux usées et d’eaux pluviales non traitées), ainsi que par les exutoires pluviaux (eaux pluviales généralement non traitées), pendant un événement pluvieux et la période de temps qui lui succède, le système d’assainissement n’ayant pas encore retrouvé un fonctionnement nominal de temps sec.
L’origine des polluants contenus dans les RUTP est multiple : pollution atmosphérique, lessivage des dépôts de temps sec et des retombées sèches accumulés sur les bassins versants, érosion des matériaux urbains, remise en suspension des polluants présents dans les réseaux d’assainissement.
Les concentrations en polluants sont très variables et peuvent être importantes. Pour certains indicateurs (MES, hydrocarbures, produits phytosanitaires, etc.), elles sont supérieures à celles trouvées dans les eaux usées. Du fait des volumes en jeu, les masses rejetées constituent une source majeure d’apport de polluants aux milieux aquatiques superficiels et souterrains. Ces polluants sont principalement sous forme particulaire, en général adsorbés sur des particules de taille inférieure à 250 µm relativement décantables.
Les impacts potentiels de ces rejets, concentrés sur des périodes courtes, sont divers : modification du régime hydrologique et de la morphodynamique des rivières, chocs anoxiques entraînant des mortalités piscicoles, effets toxiques chroniques affectant les populations animales, contribution à l’hyper-eutrophisation des milieux, risques sanitaires associés à la pollution bactériologique, altération des paysages.
Différents traitements sont possibles, utilisant des technologies classiques comme les stations d’épuration, ou exploitant le caractère particulaire des polluants et leur bonne décantabilité. Dans tous les cas, il est nécessaire de mettre en œuvre une stratégie fondée sur trois points principaux : prendre en compte l’ensemble des rejets, considérer la totalité de la durée de l’événement et minimiser, non seulement les rejets émis, mais surtout les impacts.
Au-delà des traitements technologiquement possibles, une meilleure gestion des eaux et des polluants en milieu urbain doit être recherchée pour envisager une diminution à la source des RUTP et de leurs impacts.
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VERSIONS
- Version courante de juin 2021 par Bernard CHOCAT, Jean-Luc BERTRAND-KRAJEWSKI, Sylvie BARRAUD
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Impacts des RUTP sur les milieux aquatiques2. Caractérisation et spécificités des polluants rejetés
2.1 Caractérisation des eaux de ruissellement
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De nombreuses campagnes de mesure ont été menées pour estimer les quantités de polluants mobilisées par temps de pluie. Compte tenu des origines des polluants précédemment décrites et de leurs impacts potentiels sur les milieux aquatiques (voir § 3), les grandeurs les plus souvent mesurées sont :
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le pH car il peut jouer un rôle dans la mobilisation des polluants et leur spéciation ;
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les matières en suspension (MES) car elles véhiculent une part importante des polluants, notamment les métaux lourds et les hydrocarbures ;
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les matières organiques oxydables, notamment la Demande Biochimique en Oxygène à 5 jours (DBO5) (ou, de plus en plus souvent, le Carbone Organique Total « COT » ) et la Demande Chimique en Oxygène (DCO). La DBO5 représente la matière organique biodégradable, la DCO évalue toute la matière oxydable, qu’elle soit ou non biodégradable. Le rapport DCO/DBO5 indique, par ailleurs, le niveau de biodégradabilité de l’effluent : de l’ordre de 2 à 2,5 pour les eaux usées domestiques, il peut atteindre 5 à 7 pour les eaux de ruissellement qui sont nettement moins biodégradables ;
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les nutriments, notamment l’azote (N), le phosphore (P) et certaines de leurs formes : les ions ammonium
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Caractérisation et spécificités des polluants rejetés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BUTLER (D.), CLARK (R.B.) - Sediment management in urban drainage catchments. - CIRIA, Report no 134 (1995).
-
(2) - BERTRAND-KRAJEWSKI (J.-L.) - Modélisation des flux polluants en hydrologie urbaine : évolution depuis les années 1960 et perspectives pour les années 2000. - La Houille Blanche, 4/5, 103-109 (2002).
-
(3) - TRABUC (P.) - Pollution apportée par les rejets urbains de temps de pluie. - Nanterre (France) : Agence Financière de Bassin Seine-Normandie, résumé présenté en commission de l’AFBSN le 22 mars 1989.
-
(4) - ELLIS (B.), MARSALEK (J.), CHOCAT (B.) - Article 97 : Urban water quality. - Encyclopedia of hydrological science. Edited by M. G. Anderson, John Wiley & sons (2005).
-
(5) - ROSSI (L.) - Qualité des eaux de ruissellement urbaines. - Thèse de Doctorat : École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, 313 p. + annexes (1998).
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...
ANNEXES
GRAIE (Groupe de recherche Rhône-Alpes sur les Infrastructures et l’Eau) http://www.graie.org
CERTU (Centre d’Études sur les Réseaux de Transport et l’Urbanisme) http://www.certu.fr
OTHU (Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine) http://www.graie.org/othu/
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