Excellente synthèse des différentes pollutions des nappes d'eau souterraine tirée d'un cours "D.E.S.S. QUALITE ET GESTION DE L'EAU"
Pour ce qui nous interresse, la pollution agricole:
Citation:
1. Pollution des sols et des nappes
Les pollutions dites diffuses proviennent d'épandages de produits solides ou liquides à la surface du sol sur des superficies importantes : par exemple engrais, herbicides, pesticides...
3. Principaux types de polluants chimiques
3.1 Les micro-polluants métalliques
3.2 Les nitrates et autres composés azotés
Toutes les formes d'azote (azote organique, ammoniaque, nitrites, etc) sont susceptibles d'être à l'origine des nitrates par un processus d'oxydation biologique.
Les nitrates sont très solubles. Une bonne part des nitrates vient des usines d'engrais qui fixent l'azote minéral de l'air pour fabriquer de l'ammoniac, ultérieurement oxydé. Quand les nitrates sont épandus sur sol nu ou gelé, ils s'infiltrent avec les pluies ou sont lessivés en surface. Au contraire, épandus au printemps et à la bonne dose, ils sont absorbés par les plantes cultivées. Dans les eaux naturelles non polluées, le taux de nitrates est très variable (de 1 à 15 mg/L) suivant la saison et l'origine des eaux.
L'accroissement démographique et le développement de l'agriculture et de l'industrie ont modifié le cycle biogéochimiques de l'azote. Depuis quelques années, on observe une élévation lente de la teneur en nitrates des eaux souterraines et superficielles; celle-ci est souvent liée au développement des élevages, à une fertilisation excessive des zones agricoles par les engrais, les fientes, fumiers et lisiers, voire les boues de stations d'épuration. La migration des nitrates est nettement plus rapide sur les surfaces cultivables laissées à nues pendant l'hiver. Les rejets des collectivités et occasionnellement de certaines industries (engrais chimiques azotés, engrais chimiques azotés, oxydants) peuvent aussi concourir à l'enrichissement des eaux en nitrates.
La présence d'azote ammoniacal dans les eaux souterraines provient des rejets d'effluents domestiques et industriels ou de la réduction naturelle des nitrates. Pour les nappes libres, la pollution a lieu dans les plaines alluviales à implantation urbaine et industrielle, à la suite de l'échange existant entre l'eau de la nappe et l'eau de la rivière. Dans les nappes captives, sa présence est le résultat de la réduction des nitrates par des bactéries ou par les ions ferreux présents dans ce type de nappe.
Les nitrites sont très peu présents dans les eaux souterraines sauf en cas d'une pollution de surface proche.
Les nitrates sont des sels trés solubles qui sont facilement entraînés en profondeur par les eaux d'infiltration. Pour la nappe de la craie, on estime qu'il faut quelques dizaines d'années pour qu'ils passent du sol à la nappe. Leur origine est principalement agricole, la pollution engendrée est diffuse: ils sont le résultat de:
*un excès de matières organiques végétales en décomposition sur et dans le sol après la récolte, après un déboisement.
*un épandage d'engrais azotés en quantité supérieure aux besoins des plantes cultivées: engrais chimiques (nitrates de potasse, scories, ...) et engrais organiques (fumier, lisier, boues de Stations d'Epuration...)
L'origine domestique et industrielle est secondaire; la pollution engendrée est plus ponctuelle (assainissement défectueux par exemple).
La pollution de l'eau des nappes par les nitrates est malheureusement un phénomène généralisé. Elle atteint la quasi-toatalité des nappes libres en France. La teneur est la plus importante dans les régions de grandes cultures, ce qui confirme l'origine agricole de la pollution. En Bretagne, la production de lisier par les élevage industriels est supérieure à la capacité d'épandage: les zones saturées en azote sont appelées des 'zones d'excédent structurel'. Dans le bassin Loire-Bretagne, la pollution azotée produite par les élevages et infiltrée dans le sol atteint 100 millions d'équivalents-habitants...En Bretagne, les élevages produisent 215 000 tonnes d'azote par an et les agriculteurs épandent en plus 198 000 tonnes d'engrais azotés minéraux. La teneur en nirates des eaux souterraines augmente en moyenne de 1 mg/l par an: si cette progression continue, il n'y aura plus d'eau potable (> 50 mg/l de nitrates) en 2005. Déjà en 1987, plus de 800 000 habitants en France recevaient une eau contenant plus de 50 mg/l de nitrates, essentiellement dans les zones de grandes cultures ou d'élevage intensif..
En Picardie, la quasi-totalité des nappes libres est atteinte par cette pollution azotée. Le 'bruit de fond' en nitrates est voisin de 25 mg/l. Des teneurs plus élevées sont dûes à des pollutions ponctuelles (eaux usées, eaux de drainage infiltées dans des puisards...) et aux pratiques agricoles. Les teneurs en nitrates des eaux souterraines en Picardie se situent principalement dans la classe 25 à 50 mg/L. Ce sont les nappes perchées des formations tertiaires qui présentent le plus fortes teneurs (souvent supérieures à 50 mg/L). Une concentration de 175 mg/L a été mesurée à La Ferte-Chevrésis (Aisne). Dans le Pas-de-Calais, la limite des 50 mg/l a également été dépasée. La teneur en nitrates a régulièrement augmenté pendant ces 20 dernières années.
3.5 Les pesticides
Les produits phytosanitaires sont apportés dans l'environnement par les grandes cultures, par le maraîchage agricole, par le traitement des forêts, par le traitement sur plans d'eau, par les traitements en zone urbaine (espaces verts, jardins, trottoirs, rues), par certains rejets industriels de conditionnement ou de fabrication, par le traitement des routes et des voies de chemin de fer. Ils comprennent:
des substances minérales (soufre, sulfate de cuivre, arséniates de plomb et de calcium) ;
des composés organo-chlorés agissant comme insecticides ( DDT , lindane, aldrine, dieldrine, heptachlore...) ou herbicides (dérivés chlorés de phénoxyacides)
des composés organophosphorés utilisés comme insecticides (parathion, malathion…) ;
d'autres composés organiques ou organométalliques à groupements fonctionnels variés (dérivés de l'urée, triazines, carbamates...) employées comme herbicides, insecticides ou fongicides.
L'air et l'au sont les vecteurs de migration des produits phytosanitaires. Au cours du transport par l'eau dans le sol et la zone non saturée se produisent des processus d'adsorption/désorption et des processus de dégradation, qui peuvent freiner, ou parfois accélérer, la migration.
Une étude sur la teneur en pesticides e été effectuée par la DDASS entre 1992 et le 1996 sur 911 captages d'eau souterraine de Picardie: 27 % contenaient des traces de triazines. En 2000, une campagne menée en Seine-maritime a révélé que sur 52 points de prélèvement, 8% seulement étaitent indemnes de traces de pesticides. Dans le bassin versant de la Serre (Aisne), des pesticides ont été trouvés au moins une fois sur 21 captages parmi les 34 analysés.
L'atrazine est une molécule active appartenant à la famille des triazines qui est utilisée pour le déherbage, en particulier celui du maïs. Elle est incomplètement biodégradée dans le sol, notamment en déséthylatrazine. Ces deux molécules montrent une persistance et une mobilité élevée qui favorise la contamination des eaux souterrraines par lessivage et ressuyage pendant les périodes de recharge de la nappe.
De plus, chaque année 800 à 1000 nouveaux produits phytosanitaires sont commercialisés, augmentant ainsi la diversité des molécules utilisées et imposant de renforcer leur recherche dans les analyses des eaux et d'étudier leurs effets toxicologiques.
La recherche de composés organiques dans l'eau souterraine est confrontée, hormis le coût que cela représente, à de nombreuses difficultés:
la diversité des molécules utilisées
la mise sur le marché de nouvelles molécules
l'impossibilité de quantifier tous les toxiques en une seule analyse
la nécessité d'obtenir des limites détection aussi basses que quelques nanogrammes par litre d'eau.
Le coût des analyses.
Etude complète à lire ici
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