Quelques enjeux spécifiques (?) au bassin Artois-Picardie Jean Prygiel Agence de l’Eau Artois-Picardie

Quelques enjeux spécifiques (?) au bassin Artois-Picardie L’état chimique : une estimation problématique Des pressions (PCB, métaux sédiments, perturbateurs endocriniens…) et des impacts bien connus Vers un indicateur pesticides Les pollutions historiques en milieu canalisé et l’impact des remobilisations liées à la navigation et aux travaux d’aménagement et d’entretien Conclusion

Etat chimique 2011 des eaux du bassin Artois-Picardie 41 substances suivies 12 fois par an tous les 3 ans avec comparaison à des NQE MA et NQE CMA Mesures sur eau brute sauf métaux sur eau filtrée Avec HAP Sans HAP

Un état chimique plutôt satisfaisant mais…. Nombre limité de molécules (PCB ? Substances émergentes ?) Support eau pas pertinent pour les substances hydrophobes (HAP, PBDE…) Prélèvements ponctuels et fréquence d’échantillonnage pas toujours adaptés Difficultés analytiques (absence de méthodes, LQ trop élevées) Effets laboratoires + non prise en compte des interactions et donc des réels effets sur le vivant Impact des fréquences analytiques sur l’évaluation de l’état pour l’isoproturon (herbicide) 2007 2008 2009 2010 Fréquence analytique mensuel bimensuel Nb stations où NQE dépassée 10 1

….qui cachent des réalités de terrain Cas des PCB Une forte contamination des sédiments par les PCB, en particulier dans le bassin de la Somme qui se traduit par des arrêtés préfectoraux d’interdiction ou de recommandation de non consommation totale ou partielle des poissons Cf. marc Babut

Cas des perturbateurs endocriniens Solre Hogneau Scarpe aval Cligneux Réponse de la faune piscicole à des contaminations métalliques et organiques ainsi qu'à des perturbateurs endocriniens sur 31 stations du RCS Artois-Picardie en 2008 (sédiments, effluents, poissons) avec des biomarqueurs, des dosages hormonaux, des tests in vitro et des analyses histologiques (INERIS, 2013) Rhônelle Activité hormonale détectée sur la plupart des sédiments Activité hormonale détectée sur tous les effluents urbains Induction de vitellogénine et ovotestis détectés sur plusieurs sites en bon état chimique hors HAP Cas particulier de la Rhônelle avec induction de vitellogénine chez les mâles et de spiggin chez les femelles Solre Hogneau Cligneux Scarpe aval

Cas des pesticides Données nombreuses mais hétérogènes (99 sites suivis, 174 pesticides (substances actives ou métabolites)), 372.683 résultats sur 2007-2011 Suivis complets en 2007 et 2011; suivis partiels en 2008-2010 Des pratiques analytiques différentes (analyses multi residus, LD, LQ) Evolution de la réglementation Exploitation le plus souvent par année, par substance ou en faisant la somme des concentrations des substances détectées sur la base de seuils réglementaires ou de seuils issus du SEQ eau

Cas des pesticides http://www.eau-artois-picardie.fr/Pesticides-indicators-for-river,3342.html Objectif : développement d’indicateurs pour évaluer le risque pesticides et la gestion des masses d’eau de surface Deux indicateurs (sites, substances) basés sur un système de scoring avec prise en compte du nombre de susbtances détectées, du nombre de détections toutes substances confondues, de l’importance des dépassements de seuils, de la nature de la contamination, de l’existence d’une tendance, et de la robustesse des données. Mise en évidence des substances à enjeu et des sites (masses d’eau) à enjeux Définition des substances pour l’EE ou la liste des substances pertinentes

Cas de pollutions métalliques historiques en canaux 8000 km de rivières dont 1000 de voies navigables Une pollution historique des sédiments en milieu canalisé Impact des travaux et de la navigation sur l’état chimique et le potentiel écologique ?  Etudes à caractère méthodologique et exploratoire  Travail spécifique sur l’impact de la navigation par comparaison de 3 canaux Des analyses chimiques sur sédiments, eaux interstitielles, et colonne d’eau, des mesures en haute fréquence, utilisation d’échantillonneurs passifs (DGT) Des analyses biologiques et écotoxicologiques E Prygiel ; PJ Superville (thèses en cours) Sites d’études privilégiés A : Deûle (contaminée et naviguée) (DCE (Pb, Zn; Cd ?)) B : Scarpe aval (contaminée non naviguée) (DCE (Zn; Cd ?)) C : Sensée (peu contaminée, naviguée) (DCE) Cd déclassant selon les études pas selon DCE

Caractérisation des sédiments mg.kg-1 Sensée Deûle Scarpe Fond régional Forte contamination en Zn, Pb et Cd des sédiments de la Scarpe et de la Deûle Pollution historique en profondeur Sédiments = source/puits de contaminants pour la colonne d’eau ?

Une variation importante des concentrations en métaux en fonction de la navigation La navigation est diurne. A l’échelle du mois, elle induit des cycles de turbidité liés à la remobilisation des sédiments et des métaux associés (cf. cas du 14 juillet 2011) Mesures en haute fréquence du plomb par voltampérométrie (fraction dissoute labile) D’après Superville (thèse en cours) A l’échelle de la journée, les concentrations varient selon le trafic (nombre et tonnage des péniches) avec des pics qui suivent de près les pics de turbidité Mesure en haute fréquence du zinc par voltampérométrie (fraction dissoute labile) d’après Lourino-Cabana et al., 2011)

Importance de la fraction analysée (Deûle, 2009) (d’après Lourino-Cabana et al., 2011) Zn ICP MS : fraction totale dissoute (cf. DCE) Zn Voltam : fraction disponible de la fraction dissoute (biodisponible) Zn DGT : fraction labile (biodisponible) La concentration totale dissoute (DCE) est supérieure à la fraction supposée biodisponible Voltampérométrie et DGT permettent d’estimer la biodisponibilité des métaux et donnent des résultats assez proches (techniques différentes)

Impact de la remobilisation des métaux sur la biologie (d’après E Prygiel et IRSTEA Lyon) Utilisation de gammares encagés pour des mesures de bioaccumulation et de taux de survie et d’alimentation après une et deux semaines d’exposition sur 3 canaux Taux de survie > 80% Pas de différences significatives entre sites malgré des niveaux de contamination différents

Alimentation des gammares Bioaccumulation des gammares Pas de contamination régulation ? Pas de différence significative entre sites Pas de lien entre Zn labile et bioaccumulation Pas de contamination sauf Scarpe en avril 2012 malgré une contamination forte de la Deûle et de la Scarpe (compétition avec Ca ?) Contamination avérée diminuant avec le temps (excrétion ?) y compris sur la Sensée peu contaminée Lien entre Pb dissous et bioaccumulation Inhibition de l’alimentation des organismes exposés sur les 3 sites, uniquement en avril 2012 d’après le modèle IRSTEA

Bilan ? Peu de cohérence entre états chimique et écologique, et bioaccumulation Diagnostics difficiles à interpréter Zn pas accumulé Pb accumulé bien que non déclassant dans deux canaux Techniques et approches utilisées et utilisables dans divers cadres (études de cas, contrôles d’enquête…) http://www.eau-artois-picardie.fr/NOUVELLES-TECHNIQUES-DE.html &  http://www.eau-artois-picardie.fr/PROBLEMATIQUE-DES-ECHANGES-EAU.html

CONCLUSION Surestimation de l’état chimique et sous-évaluation des pressions chimiques dans l’analyse des risques avec risque d’un programme de mesures non adapté, Nécessité d’anticiper l’arrivée de nouvelles substances, et d’ approches plus intégratrices (analyses écotoxicologiques, échantillonneurs passifs, mesures haute fréquence…) qui vont « dégrader » l’état des milieux, Gros efforts de transfert et de vulgarisation à mener par les scientifiques et vers les techniciens qui devront s’approprier de nouvelles techniques, Gros efforts de pédagogie à fournir par les scientifiques et les techniciens pour préparer les gestionnaires.