INRAE a évalué, en collaboration avec le Synteau l’impact sur les milieux aquatiques et la santé humaine des micropolluants rejetés par les stations d’épuration française. Entretien avec Dominique Patureau, spécialiste des micropolluants dans les eaux usées, auteure principale de l’étude.

une station d'épuration rejette des micropolluants
Inrae et le Synteau ont évalué l’impact des rejets de micropolluants en sortie d’épuration. PHOTO//DR

Le projet porté par le Syndicat national des entreprises de traitement de l’eau (Synteau) et Inrae voulait évaluer l’impact sur la santé humaine et sur les milieux aquatiques du rejet de 286 micropolluants en sortie de stations d’épuration à l’échelle nationale. Il a finalement pu estimer à 146 tonnes le rejet annuel national en sortie de stations d’épuration de 153 micropolluants organiques dont la concentration dans les rejets était connue. Il a par ailleurs permis d’évaluer les impacts potentiels de 88 molécules. En plus d’un rapport, une étude paraît dans la revue scientifique Water Research.

Les substances qui contribuent le plus aux impacts sur les milieux aquatiques sont des pesticides (cyperméthrine, isodrine), des acaricides interdits depuis 2010 et 2013 (dicofol et dichlorvos), un fongicide (boscalid), un herbicide (aclonifène), un PCB interdit depuis 1987 (PCB-101), une hormone (bêta-estradiol), un antibiotique (amoxicilline), et un retardateur de flamme retiré progressivement du marché depuis 2011 (1,2,5,6,9,10-HBCDD). Les 88 micropolluants organiques contenus dans les eaux usées traitées ont un impact potentiel comparable à celui du glyphosate en ce qui concerne la santé humaine et largement supérieur sur les milieux aquatiques, estime l’étude.

Le Synteau appelle à des traitements complémentaires dédiés aux micropolluants

Plusieurs molécules les plus problématiques sont déjà interdites, parfois depuis plusieurs décennies. Tout en réduisant la pollution à la source, il apparaît donc indispensable pour le Synteau de développer les traitements à large spectre dédiés aux micropolluants (adsorption sur charbon actif, oxydation,…) sur les stations d’épuration. Ces coûts varient selon la taille des stations, des objectifs et des filières choisies. Le Synteau estime que des surcoûts compris entre 5 et 15 euros par Français et par an en prenant en compte les dépenses d’investissement et d’exploitation.

Dominique Patureau est directrice de recherche à Inrae au Laboratoire de Biotechnologies de l’Environnement de Narbonne. Spécialiste des micropolluants dans les eaux usées et les matières fertilisantes d’origine résiduaire, comme les boues de traitement des eaux usées, effluents d’élevage, digestats, composts en vue du retour au sol, elle est l’auteure principale de l’étude. Elle explique à Natura Sciences les résultats de l’étude.

Natura Sciences : Comment avez-vous procédé pour évaluer la toxicité des micropolluants en sortie de station d’épuration?

Dominique Patureau : L’étude repose sur l’analyse de cycle de vie des contaminants. Elle se base sur les masses de contaminants rejetés par les stations d’épuration dans le milieu aquatique fournies par la littérature scientifique. Pour estimer l’impact de ces contaminants, nous avons utilisé le modèle Usetox qui fait référence et qui compte 3000 molécules. Ce modèle fournit deux facteurs de caractérisation. L’ un pour la toxicité environnementale, exprimé en fraction d’espèces potentiellement disparues suite à l’émission d’un kilogramme d’une substance. Et un autre pour la toxicité humaine, exprimé en nombre d’années de vie perdues (maladie, handicap, mort prématurée), suite à l’émission d’un kilogramme d’une substance.

Le facteur de caractérisation pour l’impact environnemental tient compte du devenir de la molécule dans l’environnement, de l’exposition des organismes et de la toxicité chronique sur les organismes. Et ce, sur trois niveaux trophiques différents : des daphnies, des arthropodes et des poissons. Sur la base de la réglementation européenne et des molécules d’intérêt, nous sommes partis initialement sur 286 molécules. Finalement, nous avons eu accès à la fois aux masses et aux deux facteurs de caractérisation seulement pour un tiers des molécules,. Pour un autre tiers, nous avions soit l’un soit l’autre. Et sur le tiers restant, les molécules sont recherchées mais ne sont pas quantifiées dans l’environnement.

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Quels sont donc les impacts potentiels que vous calculez pour ces molécules?

En sommant l’ensemble des impacts pour ces 88 molécules, on estime que l’impact potentiel correspond à la disparition d’une espèce des milieux aquatiques pendant une dizaine d’année. Il s’agit d’une unité qui permettrait de comparer des scenarii de rejet de stations d’épuration.

Les molécules les plus impactantes sont un pesticide, un PCB, une hormone et un antibiotique. Ces molécules ont une toute petite masse, liée à une concentration faible dans le rejet de l’ordre du nanogramme ou microgramme par litre, mais ont une très forte toxicité. Elles sont impactantes pour leur écotoxicité intrinsèque et non leur masse. Je parle bien de toxicité et non de la perturbation endocrinienne, de l’effet cockail ou de l’antibiorésistance car le modèle Usetox ne les prend pas encore en compte. Dans ces molécules, certaines sont interdites mais on les retrouve toujours dans l’environnement, car elles y sont rémanentes. En plus, des usages frauduleux peuvent subsister.

Les impacts sur la santé humaine sont faibles du fait d’une exposition indirecte aux micropolluants présents dans les rejets. Cela s’explique très bien. En effet, nous ne sommes pas directement exposés à la sortie de la station d’épuration et il y a des mécanismes environnementaux d’atténuation. Les vecteurs d’exposition considérés sont l’eau d’alimentation et les aliments.

Quels sont les leviers à notre disposition pour diminuer ces impacts?

Il y a deux solutions. Tout d’abord, la gestion à la source en réduisant le nombre et les quantités de produits utilisés. Cela passe par l’interdiction de la mise sur le marché de molécules écotoxiques, toxiques et rémanentes. La réduction des émissions à la source est une mesure indispensable mais elle prend du temps pour faire effet. Et elle ne pourra pas éliminer tous les micropolluants impactants, puisque l’on voit que certains contaminants restent dans l’environnement pendant des décennies.

En plus, il semble difficile d’imaginer que dans les décennies à venir nous soyons capables de déterminer précisément les impacts de ces substances actuelles et futures sur la santé humaine et les milieux. Le deuxième point d’action est donc la mise en œuvre de procédés de traitement en complément. Ces procédés d’oxydation, d’adsorption montrent des performances intéressantes pour réduire les concentrations de certains micropolluants. Toutefois, ces solutions ne pourront pas être appliquées de façon systématique sur toutes les stations

Vous avez évalué l’impact de 88 substances sur les 286 retenues. Le site de l’Agence européenne des produits chimiques recense plus de 20.000 substances. Cela montre que l’on connaît assez mal les impacts globaux que peuvent avoir les rejets de station. Que peut faire la recherche?

C’est totalement vrai, d’où l’intérêt d’avoir ces approches globales. L’étude met en évidence le manque cruel de données qu’il faut continuer à obtenir. Le modèle Usetox dénombre 3000 molécules, mais ne les caractérise pas toutes. Il faut de nouveaux projets pour évaluer les masses des contaminants dans l’environnement. Il faut continuer à implémenter ces bases de données, rajouter d’autres impacts comme l’effet perturbateur endocrinien. Beaucoup de chercheurs commencent aussi à intégrer d’autres paramètres d’effet que la toxicité chronique ou aiguë comme la modification du comportement des daphnies et des poissons. En attendant, l’environnement est soumis à toutes ces molécules sous forme de cocktail à des doses infinitésimales. Il faut donc mettre en place des stratégies.

Je pense qu’il faudrait aussi travailler à des échelles plus locales. Par exemple à l’échelle d’une rivière ou d’un bassin versant et classer les diverses contributions à ces impacts. Nous avons parlé des rejets de station d’épuration, mais on oublie les déversoirs d’orage où il n’y a pas de traitement. Il faut aussi ajouter les rejets agricoles avec les pesticides et les engrais, les effluents d’élevage ou de fermes piscicoles qui apportent leur cocktail d’hormones et d’antimicrobiens. La question in fine est financière : où va-t-on investir pour être le plus efficace ?

Propos recueillis par Matthieu Combe

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