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)
-
Bernard CHOCAT : Professeur à l’INSA de Lyon - Directeur du LGCIE (Laboratoire de Génie Civil et d’Ingénierie Environnementale)
-
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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Caractérisation et spécificités des polluants rejetés1. Origines des polluants
Les polluants présents dans les RUTP proviennent de plusieurs gisements :
-
l’atmosphère et l’eau de pluie elle-même ;
-
les surfaces des bassins versants urbains où se produit le ruissellement ;
-
les réseaux d’assainissement, notamment unitaires (figure 1).
Au cours des événements pluvieux, les polluants des eaux de pluie et des surfaces des bassins versants sont transportés, par le ruissellement, sur les surfaces urbaines ainsi que dans les caniveaux et les bouches d’égout, puis au sein des réseaux d’assainissement où ils s’ajoutent aux polluants des eaux usées et des éventuels dépôts des réseaux remis en suspension par l’augmentation des débits générée par les événements pluvieux.
1.1 Polluants atmosphériques et des eaux de pluie
La présence de poussières fines dans l’atmosphère, nommées « aérosols », est nécessaire à la formation de la pluie. En effet, en l’absence d’aérosols, la condensation de la vapeur d’eau ne parviendrait pas à constituer des gouttes d’une taille et d’un poids suffisants pour vaincre l’agitation moléculaire de l’air et parvenir jusqu’au sol.
Jusqu’à un passé récent, les principales causes naturelles permettant d’alimenter l’atmosphère en aérosols étaient le vent, les incendies et les éruptions volcaniques. Depuis un siècle et demi, les activités humaines génèrent des masses importantes d’aérosols (fumées domestiques et industrielles, poussières, etc.) en complément des aérosols naturels.
Ces aérosols et les nombreuses substances polluantes qu’ils véhiculent sont ainsi présents dans les eaux de pluie au moment de leur précipitation. Par ailleurs, le caractère acide des eaux de pluie (certains événements pluvieux présentent des pH < 4,5) augmente leur agressivité vis-à-vis des matériaux sur lesquels elles ruissellent, notamment les toitures où des valeurs de pH faibles favorisent la dissolution de certains métaux (zinc, plomb, cuivre).
HAUT DE PAGE1.2 Accumulation des polluants sur les surfaces des...
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Origines des polluants
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).
-
...
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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