Gestion et protection des eaux douces
Introduction
Les réserves d’eau douce n’étant d’une part pas illimitée (l’eau douce constitue 3% de l’eau totale sur notre planète), et d’autre part étant sujette à d’éventuelles pertes de qualité, notamment sous la forme de pollution, il est nécessaire de gérer les eaux douces afin d’assurer un approvisionnement satisfaisant tant au niveau quantitatif que qualitatif.
1 Comment assurer l'approvisionnement en termes qualitatifs ?
1.1 Les besoins en eau douce
Les besoins sont recensés dans chaque région par des organismes particuliers, notamment les Agence de Bassin, et mis en relation avec les ressources en eau douce disponibles. Les besoins sont globalement de 3 types :
- Les besoins domestiques : ce sont des besoins en eau potable , donc qui exigent une eau de bonne qualité, que ce soit de l’eau brute ou de l’eau traitée (qui revient très cher). Ces besoins sont stables, et représentent environ 1/3 des besoins totaux d’eau douce en France.
- Les besoins industriels qui sont les plus importants , mais qui engendrent des préoccupations quant à l’éventuelle pollution de l’eau qui accompagne ce type d’utilisation.
- Les besoins agricoles, en termes d’irrigation, sont en forte progression et peuvent représenter jusqu’à ¾ des consommations d’eau dans certaines régions, mais uniquement sur les mois d’été. Ce qui pose un problème certain, car ce sont les mois durant lesquels le niveau piézométrique des nappes phréatiques, ou le niveau des rivières sont au plus bas…
1.2 La gestion des besoins
L’exploitation des cours d’eau, lacs, et nappes doit répondre à ces besoins, tout en étant étroitement surveillée tant au niveau qualitatif (prévenir la pollution en surveillant les concentrations des différents polluants dans les eaux douces) que quantitatif : maintenir un début minimal dans les cours d’eau et ne pas surexploiter une nappe en prélevant plus qu’elle ne peut récupérer en quantité d’eau. En cas de déséquilibre, si les ressources deviennent vraiment trop insuffisantes par rapport aux besoins, il existe certaines possibilités d’arriver à un rééquillibrage :
- la limitation des prélèvements peut se faire sous forme de lois, de taxes dissuasives, ou tout simplement par des interdictions de prélèvement sur certaines rivières ou nappes menacées
- la constitution de réserves d’eau pour les périodes où la demande est plus forte (notamment pendant l’été)
- la réalimentation des nappes : on utilise l’eau d’une rivière par exemple, à laquelle on fait subir divers traitements, qu’on fait s’infiltrer dans un bassin pour l’épurer. Ceci peut notamment permettre de diluer l’eau d’une nappe souterraine qui aurait de trop fortes concentrations en nitrates ou en phosphates par exemple.
Schéma : principe général de fonctionnement d'une station de réalimentation
2 Comment protéger l'eau contre les diverses formes de pollution ?
2.1 La pollution organique
Cette pollution provient des rejets domestiques, industriels et agricoles des eaux usées. La lutte contre cette forme de pollution va donc passer par la collecte et le traitement des eaux usées. En effet, le processus naturel d’auto-épuration, qui est la dégradation des matières organiques présentes dans l’eau par des microorganismes, bactéries qui minéralisent cette matière organique, n’est bien souvent pas suffisant. On utilise alors deux autres techniques :
- Des stations d’épuration : on traite les eaux, d’abord de manière physique en piégeant les matières en suspension grâce à des filtres ou l’usage de bassins de décantation, puis de manière biologique en utilisant, de manière similaire au mécanisme d’auto-épuration, des microorganismes qui transforment la matière organique en substances minérales stables (nitrates, phosphates…). On obtient alors comme déchet des boues qui peuvent être éliminées par voie de décharge ou d’incinération, après avoir été déshydratées pour réduire leur volume.
- La technique du lagunage : on fait séjourner pendant quelques semaines les eaux usées dans des bassins de grande étendue et de faible profondeur, où là encore des bactéries se développant dans ce milieu, avec la présence de micro-algues leur fournissant du dioxygène par photosynthèse, vont assurer la dégradation de la matière organique.
2.2 La pollution par les nitrates et les phosphates
Aux substances organiques qui polluent les eaux, il faut rajouter les sels minéraux, et notamment des composés azotés ou phosphatés provenant surtout des déchets domestiques (phosphate des lessives par exemple) ainsi qu’agricoles (engrais azotés ou phosphatés). Des solutions ont été mises en place devant la gravité de ce problème, pour essayer d’éviter les fuites d’engrais vers les nappes souterraines notamment :
- essayer de retenir les engrais dans les sols, en maintenant leur structure
- installer une culture hivernale pour éviter un trop fort lessivage des sols pendant cette période
- répartir les utilisations d’engrais dans le temps, gérer l’utilisation des effluents d’élevage également.
2.3 L'eutrophisation
L'eutrophisation est une forme de pollution nutritionnelle résultant d'un apport trop important d'éléments fertilisants, comme les nitrates ou les phosphates, par l'homme dans son activité, ce qui a pour effet d'alimenter des algues du plancton qui prolifèrent dans les lacs affectés par ruissellement des eaux concernées, au détriment du reste de la faune et de la flore.
Les solutions envisagées ont alors été par exemple la recherche de l’élimination des phosphates dans les eaux usées (installation d’unités de déphosphatation dans les stations d’épuration), et également de supprimer les phosphates dans certains produits comme les lessives.
3 Les mots-clés
- Substances chimiques :
- Matière organique, nitrate, phosphate, substances azotées.
- Pollution :
- Pollution organique, pollution minérale.
- Eutrophisation.
- Epuration :
- Auto-épuration, station d’épuration, bactéries.
- Lagunage, unités de déphosphatation.
- Filtration, décantation
