Un prérequis essentiel pour planifier des mesures visant à améliorer la qualité de l’eau en Haute-Sûre est une connaissance précise de la situation polluante des eaux de surface. Les régions rurales à faible densité de population ne sont pas échantillonnées aussi intensivement lors de la surveillance réglementaire et la gamme des substances mesurées est généralement réduite aux micropolluants régulés. De plus, les deux tiers du bassin versant des réservoirs supérieurs se trouvent sur le territoire belge, où un autre programme de surveillance est en cours. Dans le cadre du projet QualiSûre, un suivi uniforme des stations d’épuration des eaux usées et des eaux de surface a donc été réalisé avec une gamme étendue de substances.
La gestion urbaine de l’eau dans le bassin versant se caractérise par des stations d’épuration décentralisées relativement petites de différents types (procédés de boues activées, zones humides construites). De nombreuses stations ont des capacités bien inférieures à 500 équivalents-habitants. En Belgique, il existe également des zones avec des assainissements individuels des habitations. Les petites stations se caractérisent par un afflux inconstant de micropolluants tels que les médicaments, les produits chimiques domestiques et les biocides, simplement parce que la masse critique des émetteurs est manquante. Il est donc important d’observer une période plus longue pour trouver une moyenne. Les échantillonneurs passifs sont très bien adaptés à cette fin car ils collectent en continu le flux de substances et permettent ainsi un calcul rétroactif sur la période d’observation. Puisqu’un des axes du projet porte également sur l’impact des rejets des systèmes d’égouts combinés, il est intéressant de déterminer la composition des eaux usées dans les régions rurales en l’absence de rejets industriels importants. Ces charges sont ensuite également émises en situation de déversement. À cette fin, les entrées et sorties de sept stations d’épuration du bassin versant (4 Luxembourgeoises, 3 Belges) ont été surveillées pendant deux périodes d’une semaine. Il s’agissait exclusivement de stations à traitement par boues activées, car la méthode de bilan avec des échantillonneurs passifs avait été développée pour ce type de traitement. L’accent était mis sur la charge normalisée par population pour les substances individuelles pour pouvoir comparer les stations. La gamme de polluants comprenait des médicaments, des produits chimiques ménagers, des biocides et des additifs pour pneus (écoulements de surfaces routières). Un total de 45 substances ont été analysées.
La Fig.1 montre le classement par ordre décroissant des substances trouvées comme charges standardisées à l’entrée de toutes les stations d’épuration sous forme de distributions (boîtes à moustaches). Parmi les plus grandes charges figurent des substances telles que la caféine, le paracétamol, le retardateur de flamme TCPP et l’ibuprofène. La plupart de ces substances sont dégradées en grande partie dans les stations à boues activées. Par contre, si des eaux usées non traitées sont rejetées ou si des systèmes d’égouts combinés rejettent en temps de pluie, ces substances se retrouvent dans les eaux de surface. Les charges d’entrée mesurées hebdomadairement peuvent être relativement variables : la Fig. 2 montre les charges normalisées pour chaque station d’épuration individuelle. Le nombre au-dessus des barres correspond à la charge mesurée en équivalents habitants par station (sur la base de la charge Ptot).
À l’automne 2024, les eaux de surface ont été échantillonnées avec des échantillonneurs passifs dans 12 stations du bassin versant. Le temps d’exposition était de 2 fois 15 jours. La première période correspondait à du temps sec, tandis que pendant seconde période, il y eut un épisode de pluie de 52 mm (Fig.3).
La Fig.4 montre les charges normalisées pour les périodes respectives sur le profil longitudinal de la Sûre. En règle générale, les charges sont beaucoup plus élevées par temps pluvieux qu’en temps sec. Cela est particulièrement marqué pour des substances telles que l’ibuprofène, qui se dégrade en principe très bien dans les stations d’épuration. Cependant, la substance est présente également par temps sec dans les segments où l’assainissement individuel est important (Belgique) ou les eaux résiduaires ne sont traitées que mécaniquement (Berlé). Dans le cas du diclofénac, la différence n’est pas si grande, car cette substance n’est dégradée qu’à environ 30-40 % dans les Stations à boue activée.
L’impact des émissions sur les eaux de surface est établi quand les normes chroniques de qualité environnementale (EQS) sont dépassées. Les seuils peuvent varier largement selon la substance. Pour l’ibuprofène, par exemple, c’est 11 ng/L, pour le diclofénac 50 ng/L et pour le TCPP 260 000 ng/L. Ces valeurs sont calculées selon des critères uniformes de l’UE et publiées, par exemple, par le Centre Ecotox de Dübendorf (www.oekotoxzentrum.ch). Le quotient de risque est défini par la concentration ambiante/EQS. Si ce taux est supérieur à 1, il y a une forte probabilité d’impact sur les eaux de surface. Les facteurs de risque individuels peuvent également être additionnés pour estimer l’impact global. La Fig. 5 montre les ratios de risque additionnés pour les deux périodes de surveillance. Dans de nombreux cas, la valeur seuil de 1 est dépassée, tant par temps sec et encore plus par temps pluvieux. Comme le débit en automne était relativement élevé, le quotient de risque a été calculé avec les charges mesurées pour le débit moyen minimal (MNQ) comme scénario de basse eau. Dans ce scénario, presque tous les segments sont impactés. Les principaux facteurs de l’impact sont l’ibuprofène et le diclofénac. Selon la situation, leur part peut varier, comme on le voit sur les graphiques circulaires de la station Surré. Par temps sec, l’impact est déterminé par le diclofénac tandis qu’en temps de pluie, l’ibuprofène est dominante. Certains biocides apparaissent en temps de pluie (MCPA, Diuron). L’impact de l’insecticide imidaclopride, utilisé chez les animaux de compagnie contre les puces et les tiques, qui provient principalement des eaux usées, est également frappant.
Pour un aperçu plus détaillé des enquêtes, voir le rapport technique de suivi (en Anglais).