Notions de base sur les pollutions aquatiques

     A partir de quelles variables ou « indicateurs » fixe-t-on les valeurs limites de rejets des eaux usées (eaux domestiques, effluents industriels et agricoles…) dans les milieux aquatiques ? Les rejets ou effluents liquides sont principalement caractérisés à partir des paramètres suivants.

Tout d’abord, leur DCO ou demande chimique en oxygène. C’est la quantité d’oxygène nécessaire aux oxydants chimiques forts afin de dégrader (oxyder) les substances organiques et minérales contenus dans les rejets. Elle permet ainsi d’évaluer globalement la charge polluante totale des eaux usées.

Leur DBO, ou demande biologique en oxygène. Celle-ci correspond à la quantité de d’oxygène nécessaire aux micro-organismes aérobies de l’eau pour oxyder les matières organiques, dissoutes ou en suspension dans l’eau. Ce paramètre constitue un bon indicateur de la teneur en matières organiques biodégradables des rejets.

Au final, il convient d’évaluer l’ensemble de ses demandes « étrangère » en oxygène qui une fois rejetées dans le milieu vont constituer des besoins additionnels venant concurrencer ceux de la faune et de la flore aquatique, à offre constante. Ainsi un rapport DCO / DBO relativement élevé indique la présence d’une importante quantité de matières non biodégradables. Celles-ci seront lentement dégrader par le dioxygène (oxydant faible) dissous dans l’eau, constituant ainsi une demande à long terme sans contrepartie ou presque.

     La température. Les conditions d’équilibres du milieu aquatique requièrent que la température des rejets aqueux n’excède pas les 30 °C. En effet, l’oxygénation de l’eau (offre en oxygène) se fait, soit à travers la photosynthèse des végétaux aquatiques (abortion de CO2 et rejet d’O2), soit par la dissolution de l’oxygène atmosphérique. Ce dernier processus étant favorisé à température moyenne.

Par ailleurs une hausse de la température est susceptible d’accélérer le processus dit d’eutrophisation. Dans des eaux peu courantes, ce phénomène se caractérise par une prolifération des algues de surface. Par suite, cette accumulation empêche la lumière de parvenir aux couches inférieures, bloquant ainsi leur photosynthèse et précipitant une chute de l’offre en oxygène etc etc…

L’eutrophisation est principalement favorisée par la surabondance de nutriments tels que les nitrates et phosphates (les principaux rejets agricoles). Cependant une hausse des températures favorisant l’efficacité photosynthétique des algues, celle-ci accélère encore le phénomène. Une température trop élevée est donc possiblement une double cause d’accroissement de la demande en oxygène dans les milieux aquatique.

Cartes des  » zones sensibles à l’eutrophisation  » de 1987 et 1994 d’après source INRA

     Les MES, ou matières en suspension dans l’eau. Leur abondance favorise la réduction de la luminosité (turbidité de l’eau). A une certaine concentration, on assiste alors à une baisse de l’activité photosynthétique précipitant la chute de l’offre en oxygène dissous et entrainant en retour une réduction de la production biologique du milieu. Par ailleurs les effets mécaniques des matières en suspension sont également importants (colmatage des branchies, sédimentation, décantation etc…).

L’un des facteurs limitant de la faune et de la flore des milieux aquatiques est donc bien la disponibilité en oxygène dissous dans l’eau (respiration, dégradation des matières…). Chacun des écosystèmes correspond donc, entre autres facteurs, à un certain type de partage de cette quantité d’oxygène, résultat de la compétition que se livre les espèces pour sa captation.

Dès lors tout apport extérieur visant à accroitre la demande en oxygène (pollution industrielle et domestique), à favoriser un type d’organisme ou une espèce au profit d’une autre (pollution agricoles), est susceptible de bouleverser profondément les équilibres dans les échanges de flux et matière, cela de sorte à très rapidement remettre en cause  la structure biologique du milieu.

Processus d’eutrophisation des milieux aquatiques