Qualité de l'eau et assainissement en France (rapport)

CHAPITRE I - LA QUALITÉ DE LA RESSOURCE EN EAU

Globalement, la France ne manque pas d'eau. Les besoins annuels sont estimés à 16 milliards de m ³ répartis en trois composantes d'égale importance : la fourniture d'eau potable à la population, l'arrosage ou l'irrigation agricole, et l'industrie (hors production d'énergie). Face à ces besoins, la France dispose de ressources potentielles très importantes : les précipitations annuelles représentent 440 milliards de m ³ , le stock mobilisable d'eaux souterraines est estimé à 2.000 milliards de m ³ , et les 270.000 km de cours d'eau ont un débit de 170 milliards de m ³ par an.

Les besoins peuvent donc être satisfaits sans inquiétude, même si localement, ou temporairement, un déficit d'eau peut apparaître.

L'eau utilisée pour produire de l'eau potable vient à 63 % d'eaux souterraines et à 37 % d'eaux dites superficielles, issues des cours d'eau ou des lacs. Ces deux sources sont alimentées directement par l'eau de pluie participant ainsi au fameux cycle de l'eau qui se présente selon le schéma présenté ci-dessous (schéma 1).

L'eau, au cours de son parcours dans le sol ou dans les rivières, se charge de différents polluants d'origine naturelle et/ou d'origine humaine (1 ( * )) , qui devraient être traités ou éliminés avant que l'eau ne soit distribuée à la population. Un schéma (schéma 2) présente ce large éventail des pollutions de l'eau.

La qualité des eaux, et d'une façon générale, des milieux aquatiques, doit être évaluée aujourd'hui dans le contexte de la directive cadre européenne du 23 octobre 2000 qui impose une révision profonde de la méthode d'analyse et des objectifs de qualité attendus : en 2015, la ressource en eau, toutes catégories confondues (cours d'eau, eaux souterraines, eaux littorales...) doit être en « bon état ». Ce bon état est évalué à partir de critères de qualité physico-chimique de l'eau et de critères biologiques.

Schéma 1

Présentation schématique du cycle de l'eau (en m ³ )

condensation

Les différentes origines des produits rencontrés dans l'eau

LA DIRECTIVE CADRE EUROPEENNE
SUR LA POLITIQUE DE L'EAU

La Directive 2000/60/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2000 (JOCE n° L 327 du 22/12/2000 - p. 01-73) établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l'eau, dite « directive cadre», est le texte fondamental pour la gestion et la préservation de la qualité de l'eau dans les Etats membres.

La directive-cadre est l'aboutissement d'un processus législatif européen visant à préserver la qualité des eaux. Elle apporte des modifications majeures tant dans la méthode que dans l'ambition.

Concernant la méthode, on pourra relever trois modifications :

- La directive-cadre encadre et reprend les dispositions des directives existantes sur l'eau, ainsi que les conventions internationales, souvent déterminantes en matière environnementale (convention OSPAR sur les apports à la mer). La liste des directives concernées figure en annexe VI de la directive cadre.

- La politique de l'eau est vue dans une acceptation large, et concerne donc non seulement les eaux de surface [eaux de surface = eaux naturelles (rivières, lacs, eaux côtières, etc.), plus les eaux fortement modifiées ou artificielles (eaux de barrage)], mais aussi les eaux souterraines.

- Les objectifs de qualité sont établis par « masse d'eau ». Il s'agit d'un concept nouveau. La masse d'eau correspond à un volume d'eau dont les caractéristiques sont communes et sur lesquelles les pressions , autre nouveauté conceptuelle qui évoque les pressions urbaines, agricoles ou industrielles, sont homogènes. Ainsi, il peut y avoir des masses d'eau très importantes (partie d'un fleuve entre une grande zone d'activités et l'estuaire) ou très petites (tronçon de rivière, lac, etc.). La méthodologie pour parvenir à établir ces masses d'eau est en cours. On devrait compter en France entre 4 et 8 000 masses d'eau différentes.

L'objectif de qualité, ambitieux et novateur, est de parvenir d'ici 2015 :
- pour les eaux de surface : à « un bon état écologique et chimique »
(art. 2 § 18)
- pour les eaux souterraines : à « un bon état chimique et quantitatif »
(art. 2 § 20)

L'objectif est donc l'écologie des milieux. Il s'agit d'une conception radicalement nouvelle par rapport aux objectifs antérieurs. Jusqu'à présent - type loi sur l'eau de 1964 -, les objectifs correspondent à des usages en vigueur (pour être apte à fabriquer de l'eau potable ou être apte à la baignade, l'eau devait avoir telles ou telles caractéristiques).

Le « bon état » est apprécié à partir de paramètres et de seuils quantifiés et mesurables. Avec la directive-cadre, la protection de l'environnement et ce qui concerne l'eau, passe du champ du discours à celui de la mesure, et passe d'un objectif de moyens , orienté vers les usages (en déterminant les moyens nécessaires pour réduire les rejets polluants dans une optique consumériste, pour permettre une utilisation et la ressource en eau potable par exemple), à un objectif de résultat , avec une échéance (2015 sauf dérogation argumentée).

L'organisation générale de la directive cadre se présente comme indiqué dans le tableau ci dessous. Le détail des dispositions pour les eaux superficielles et les eaux souterraines fait l'objet d'annexes séparées :

- annexe : les dispositions de la directive cadre concernant les eaux souterraines

- annexe : les dispositions de la directive cadre concernant les eaux de surface

Apprécier la qualité de la ressource conduit à analyser les caractéristiques des eaux souterraines et des eaux de surface et par conséquent, en amont, les caractéristiques de l'eau de pluie.

I. LA QUALITÉ DE L'EAU DE PLUIE

Les nappes souterraines et les rivières dans lesquelles est prélevée l'eau destinée à la fabrication d'eau potable ont une même origine : les précipitations atmosphériques constituées en France à 93% d'eau de pluie. Bien qu'évidente, cette affirmation n'a pas été analysée dans toutes ses conséquences, et les analyses de l'eau de pluie, dite aussi « eau météorite » sont récentes et encore rares.

Toute la gestion de l'eau (accès à la ressource, traitement, distribution, évacuation et assainissement des eaux usées ...), s'est organisée en faisant abstraction de la qualité de l'eau originale, considérée, presque par postulat, comme étant de très bonne qualité. Les récentes études montrent qu'il n'en est rien. Nous avons la pluie que notre société fabrique . Et sa qualité n'est pas bonne.

On observera toutefois qu'il n'existe pas de véritable norme de qualité de l'eau de pluie. Il est d'usage de se rapprocher des normes appliquées pour l'eau potable. Une eau polluée au départ ne peut qu'entraîner une eau polluée à l'arrivée, en rivière et dans les nappes. Par ailleurs, si l'homme ne boit pas l'eau de pluie, les animaux la boivent.

En France métropolitaine, en arrivant au sol, l'eau de pluie s'évapore (à 61%), s'infiltre (à 23%) ou ruisselle (à 16%) et rejoint les cours d'eau. La température et la nature du sol vont déterminer la part respective de chaque processus. L'importance du ruissellement est une variable déterminante car au cours de son parcours au sol, l'eau se charge de divers résidus et polluants, qui vont transformer sa composition. L'analyse de l'eau météorite doit être complétée par celle de l'eau récupérée. On distingue en général les deux par des appellations distinctes : l'eau de pluie est dite aussi « eau météorite », tandis que l'eau récupérée par ruissellement est dite « eau pluviale ».

A. L'EAU MÉTÉORITE

La formation de la pluie résulte pour l'essentiel de la condensation de l'eau contenue dans l'air, mais l'air contient aussi des particules et des gaz d'origine naturelle et/ou d'origine humaine, qui se dispersent, circulent dans l'atmosphère, et vont se redéposer au sol, soit par temps sec, soit par temps humide. Au contact de l'eau, les gaz se transforment en acides. La pluie va donc naturellement se charger de particules et d'acides. Il y a un lien naturel entre pollution atmosphérique et pollution de la pluie (2 ( * )) . L'évolution des caractéristiques de la pluie traduit l'évolution de la pollution atmosphérique.

L'analyse des précipitations a été effectuée avant tout dans un but quantitatif et rarement dans un but qualitatif. Les rares exceptions historiques n'étaient pourtant pas sans intérêt (en révélant par exemple qu'au milieu du 19 ^ème siècle, les pluies de Paris étaient chargées d'ammoniaque dégagé par l'urine des chevaux), mais il a fallu attendre les années 1980, avec l'émergence d'un droit international de l'environnement (conventions de Genève sur la pollution atmosphérique de 1979 créant une obligation de surveillance) et la médiatisation des « pluies acides » (3 ( * )) liées à l'augmentation de dioxyde de soufre, devenues symbole de la crise environnementale annoncée, pour que l'analyse s'organise.

Depuis dix ans, l'eau est surveillée à partir d'un réseau de collecte dans plus de 200 sites répartis dans cinq régions. Plusieurs paramètres sont analysés (acidité, sulfate, ammonium, nitrates (4 ( * )) ...). Quelques réseaux locaux étudient par ailleurs les métaux lourds (programme PIREN Seine pour l'Ile de France) et les pesticides (études de l'INRA sur la Bretagne). Les observations permettent de dégager quelques tendances et caractéristiques.

• La composition moyenne de l'eau de pluie en France

Il n'existe pas de norme de qualité de l'eau de pluie. Les analyses reprennent les paramètres utilisés pour l'eau potable. L'eau de pluie naturelle est acide (pH 5). Elle contient en plus ou moins grande quantité, des sulfates, du sodium, du calcium, de l'ammonium, et même des nitrates. Les pesticides n'ont été mesurés par ce réseau qu'à partir de 2002, mais d'autres études dédiées aux pesticides confirmeraient la présence, parfois importante, de pesticides dans les eaux de pluie (5 ( * )) . Les différents paramètres analysés sont présentés en annexe.

• L'évolution dans le temps

Sur les dix dernières années, les caractéristiques de l'eau de pluie sont relativement stables, en moyenne annuelle. On note toutefois quatre évolutions significatives :

- la baisse de la présence de sulfates , surtout marquée au cours des années 80, lors de l'abandon des centrales thermiques et leur remplacement par des centrales nucléaires. Ce paramètre est essentiel dans la détermination de l'acidité de l'eau

- la baisse de l'ammonium . Le gaz ammoniac se transforme en ammonium au contact de l'eau.

- la hausse tendancielle de la présence de nitrates avec retombées de 180 mg/m ² et par an en moyenne en 1990-1991, 296 mg/m ² en moyenne, dix ans plus tard, 1999-2000, soit 0,3 mg/litre d'eau de pluie.

- la stabilité, en moyenne annuelle, marque des différences considérables selon les mois. L'acidité est l'un des principaux paramètres de mesure de la qualité de l'eau. C'est par l'acidité que l'eau dissout, corrode les toitures, attaque les minéraux et remet en solution (c'est-à-dire mélange aux liquides) des éléments solides. Dans un même lieu, l'acidité peut ainsi varier entre 3,8 (eau très agressive) à 7 (eau neutre). L'écart est encore plus important quand on le mesure entre plusieurs sites.

• Les différences régionales

Les différences régionales sont liées pour l'essentiel à la proximité de la façade atlantique et au voisinage des zones industrielles car les retombées atmosphériques s'accumulent par temps sec et sont entraînées avec la pluie :

- le Nord-Est est fortement exposé aux pluies acides. Mais les maxima peuvent être atteints dans d'autres régions. Les écarts entre départements peuvent être considérables : entre un pH de 7,8 mesuré dans le département des Alpes-Maritimes, et un pH de 3,8, soit une eau très acide, dans le département de l'Ardèche.

- les départements et régions qui reçoivent le plus de pluies acides sont aussi ceux qui reçoivent le plus de soufre et de nitrates.

- les régions océaniques ont une pluie naturellement chargée en chlorures, en potassium, calcium, magnésium et sodium (jusqu'à 100 kg/hectare et par an). Sur le littoral atlantique, les pluies contiennent plus de 10 mg de chlorures par litre. Cette teneur décroît progressivement, mais l'influence naturelle maritime se fait encore sentir jusqu'à 100 km à l'intérieur des terres. Après 100 km, la teneur en chlorures ne dépasse pas 2,5 mg par litre.

L'eau de pluie est-elle potable ?

Le décret 2001-1220 de 2001 fixant les critères de potabilité distingue les « références de qualité » ou valeurs limites applicables à l'eau distribuée et les valeurs limites -valeurs guides ou valeurs impératives- des eaux destinées à la production d'eau pour la consommation humaine.

Une eau potable et/ou une eau destinée à la fabrication d'eau potable doit respecter 48 paramètres parmi lesquels on compte 6 des 9 paramètres suivis dans l'eau potable (le potassium, ainsi que le calcium et le magnésium, qui déterminent la dureté de l'eau, sont suivis dans l'eau de pluie mais ne figurent pas parmi la réglementation de l'eau potable). En appliquant la grille d'analyse de l'eau potable à l'eau de pluie, on constate que les valeurs limites applicables à l'eau potable sont souvent dépassées sur deux paramètres : l'acidité (pH) très supérieure à la limite de potabilisation, et l'ammonium. En d'autres termes, si une part de l'eau de pluie peut être consommable en l'état dans certaines régions. Dans de nombreuses autres régions françaises, l'eau de pluie est trop acide et trop chargée d'ammonium pour être classée parmi les eaux susceptibles d'être utilisées pour la production d'eau potable.

En outre, les premières analyses sur les pesticides révèlent que les concentrations peuvent être parfois supérieures aux seuils autorisés pour l'eau potable (0,1 microgramme par litre - 0,1 ug/l - 1 ug = 1 millionième de gramme). Une analyse d'eau de pluie en Bretagne a même enregistré un niveau de 24 ug par litre soit 240 fois le seuil limite autorisé pour l'eau potable. Un réseau de surveillance spécifique serait à mettre en place.

Les dépassements, en moyenne annuelle, sont cependant mineurs et par conséquent, il se peut que localement et à certains moments, l'eau de pluie respecte les critères de potabilité ou de potabilisation.

Il n'y a donc pas de conclusion simple sur la potabilité des eaux de pluie tant il existe de variations régionales et de variations temporelles. Néanmoins, le gisement eau de pluie mériterait une attention plus grande de la part des pouvoirs publics, en particulier pour l'alimentation des petites localités isolées.

* (1) Annexe 1 - Les polluants.

* (2) Annexe 2 - Pluie et pollution atmosphérique.

* (3) Annexe 3 - Les pluies acides.

* (4) Annexe 4 - L'analyse des pluies en France.

* (5) Annexe 5 - Les pesticides dans les eaux de pluie.