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1 - CARACTÉRISATION ET SPÉCIFICITÉS DES POLLUANTS REJETÉS

2 - IMPACTS DES RUTP SUR LES MILIEUX AQUATIQUES

3 - ORIGINES DES POLLUANTS

4 - MÉTHODES POUR LIMITER LA POLLUTION DES RUTP ET LEURS IMPACTS

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : W6800 v2

Origines des polluants
Pollution des rejets urbains de temps de pluie

Auteur(s) : Bernard Chocat, Jean-Luc Bertrand-Krajewski, Sylvie Barraud

Relu et validé le 11 juin 2021

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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 contiennent 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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ABSTRACT

Urban sewer overflows pollution

All water discharged from sewage treatment plants, combined sewer overflows - CSO - and storm water outlets constitute urban wet weather effluents: UWWE. The latter contains 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 émérite à l’INSA de Lyon, - Laboratoire DEEP (Déchets, Eaux, Environnement Pollutions), France

  • Jean-Luc Bertrand-Krajewski : Professeur à l’INSA de Lyon, - Laboratoire DEEP (Déchets, Eaux, Environnement Pollutions), France

  • Sylvie Barraud : Professeur à l’INSA de Lyon, - Laboratoire DEEP (Déchets, Eaux, Environnement Pollutions), France

INTRODUCTION

Les rejets urbains de temps de pluie (RUTP) sont constitués de l’ensemble des eaux rejetées i) par les installations d’épuration (mélange d’eaux usées et d’eaux pluviales traitées), ii) par les déversoirs d’orage (mélange d’eaux usées et d’eaux pluviales non traitées), parfois appelés « rejets unitaires de temps de pluie » et iii) par les exutoires pluviaux (eaux pluviales généralement non traitées), pendant un événement pluvieux et pendant la période de temps qui lui succède, au cours de laquelle le système d’assainissement n’a pas encore retrouvé un fonctionnement nominal de temps sec. Cet article traite spécifiquement des eaux rejetées par les déversoirs d’orage et les exutoires pluviaux.

Les concentrations en polluants sont très variables selon les sites et selon les événements et peuvent atteindre des valeurs similaires à celles observées dans les eaux usées domestiques. Pour certains indicateurs (MES, hydrocarbures, produits phytosanitaires, etc.), elles peuvent être supérieures à celles trouvées dans les eaux usées domestiques. Du fait des volumes en jeu, les masses rejetées par les réseaux d’assainissement traditionnels constituent une source majeure d’apport de polluants aux milieux aquatiques superficiels. Ils peuvent également contaminer les eaux souterraines. Certains polluants sont présents majoritairement en phase particulaire (déchets organiques, hydrocarbures, métaux, etc.), adsorbés sur des particules dont les caractéristiques (diamètre, vitesse de chute) permettent souvent d’envisager des traitements classiques par décantation et/ou filtration. D’autres polluants sont majoritairement présents en phase dissoute (certains nutriments, pesticides, alkylphénols). Les traitements classiques précédents sont alors peu efficaces et une réduction à la source est à privilégier.

Les origines des polluants contenus dans les RUTP sont multiples : 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 eaux de pluie se chargent progressivement en polluants lorsqu’elles ruissellent sur les surfaces urbaines et surtout lors de leur transfert dans les caniveaux puis dans le réseau lui-même.

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 la biocénose des milieux aquatiques, contribution à l’hyper-eutrophisation des milieux, risques sanitaires associés à la contamination bactériologique, altération des paysages.

Différents traitements sont possibles utilisant des technologies classiques comme les stations d’épuration, la décantation, la filtration, ou des approches plus spécifiques comme dans le cas des biofiltres. 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 leurs impacts.

Au-delà des traitements technologiquement possibles, une meilleure gestion des eaux et des polluants en milieu urbain doit être recherchée pour permettre une diminution des RUTP et de leurs impacts. Gérer les eaux pluviales à la source, réduire les usages et émissions de polluants et déconnecter les surfaces imperméables des réseaux constituent finalement la stratégie la plus simple et la plus économique.

Nota

le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire des termes et expressions importants de l’article, ainsi qu’un tableau des sigles, notations et symboles utilisés tout au long de l’article.

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KEYWORDS

pollution   |   Sewer overflow   |   impacts on receiving waters   |   water treatment

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-w6800


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3. Origines des polluants

L’expression « origine des polluants » est ambiguë. Elle peut en effet désigner soit les sources primaires responsables de la production de ces polluants, soit le gisement dans lequel ils sont mobilisés au moment de la pluie. Par exemple les activités industrielles urbaines constituent une source pour différentes substances. Les émissions industrielles peuvent se faire par voie aérienne et les polluants produits se retrouvent soit dans les dépôts atmosphériques de temps sec, soit dans l’eau de pluie elle-même. Les émissions peuvent également se faire dans des rejets aqueux et les polluants se retrouvent soit dans les eaux usées, soit dans les dépôts présents dans les réseaux.

Nous avons choisi de présenter les résultats en raisonnant par gisement car cette décomposition est la moins difficile à analyser par les chercheurs, donc celle pour laquelle les connaissances apparaissent les plus solides. Nous indiquerons cependant, gisement par gisement, quelles sont les sources les plus probables.

La distinction retenue est la suivante : i) l’eau de pluie elle-même, ii) les dépôts de temps sec sur les bassins versants, iii) les matériaux présents sur les bassins versants urbains sur lesquels le ruissellement se produit, iv) les eaux usées, v) les dépôts dans les réseaux d’assainissement, et vi) les biofilms qui se développent dans les réseaux, notamment unitaires. La figure 5 tente de synthétiser à la fois les gisements et la façon dont ils peuvent être alimentés par une ou plusieurs sources en représentant le fonctionnement par temps sec et par temps de pluie.

On trouvera dans une excellente revue bibliographique détaillant les différentes sources de la plupart des polluants retrouvés dans les rejets urbains de temps de pluie. Les références ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - AALDERINK (R.H.), LIJKLEMA (L.) -   Water quality effects in surface waters receiving storm water discharges. Proceedings and Informations.  -  TNO Committee on Hydrological Research, The Hague, The Netherlands, 33, p. 143-159 (1985).

  • (2) - AL-JUHAISHI (M.R.D.) -   Caractérisation et impact de la pollution dans les rejets urbains par temps de pluie (RUTP) sur des bassins versants de l’agglomération orléanaise.  -  Thèse de doctorat, Institut des Sciences de la terre d’Orléans, 210 p. (2018).

  • (3) - AMIARD (J.-C.), AMIARD-TRIQUET (C.) -   Biomarqueurs en écotoxicologie aquatique.  -  Cachan (France) : Tec & Doc Lavoisier, 415 p. ISBN 978-2743022709 (2017).

  • (4) - ASHLEY (R.M.), BERTRAND-KRAJEWSKI (J.-L.), HVITVED-JACOBSEN (T.), VERBANCK (M.), (editors) -   Solids in Sewers.  -  London (UK): IWA Publishing, Scientific and Technical Report n° 14, May 2004, 360 p. ISBN 1900222914 (2004).

  • (5) - ASHLEY (R.M.), BERTRAND-KRAJEWSKI (J.-L.), HVITVED-JACOBSEN (T.) -   Sewer solids –...

1 Réglementation

Pour se retrouver dans la complexité de la réglementation, voir le site du portail de l’État au service des collectivités :

https://www.collectivites-locales.gouv.fr/competences/leau-et-lassainissement

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2 Annuaire

Organismes – Associations – Fédérations (liste non exhaustive)

GRAIE (Groupe de Recherche Rhône-Alpes sur les Infrastructures et l’Eau) : http://www.graie.org

Documentation (liste non exhaustive)

DEHUA / WIKHYDRO (Dictionnaire encyclopédique de l’Hydrologie urbaine) : http://wikhydro.developpement-durable.gouv.fr/index.php/Cat%C3%A9gorie:Dictionnaire_DEHUA

Bureau d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)

CERTU (Centre d’Etudes sur les Réseaux de Transport et l’Urbanisme) : http://www.certu.fr

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