Rejets dans l’eau : où en est la Chimie ?

Quel est l’impact des activités industrielles sur l’eau ? Que font les industriels pour améliorer la qualité de l'eau ? France Chimie fait le point

Les milieux aquatiques font l’objet de différentes pressions liées aux activités humaines, agricoles, industrielles et domestiques.

Garantir les meilleurs niveaux de qualité de l’eau et réduire l’empreinte environnementale de leurs produits et activités est une des priorités des entreprises de la Chimie. L’eau est un bien commun et une ressource essentielle pour la bonne marche des sites industriels et des autres activités.

Les entreprises de la Chimie sont par ailleurs des acteurs clés de la fourniture d’eau potable, dans la mesure où ils apportent les solutions pour le traitement des eaux.

Sur quels critères juge-t-on la qualité de l’eau ?

En France, la qualité des eaux de surface et souterraines est évaluée par les Agences de l’eau. Selon la réglementation européenne (directive-cadre sur l’eau et ses directives filles), il s’agit d’évaluer :

  • L’état écologique des eaux de surface qui s’apprécie en fonction de la qualité biologique (faune, flore), de paramètres physico-chimiques (température, polluants, etc.) et d’éléments hydromorphologiques (état des berges, présence d’obstacles à l’écoulement, etc.)
  • L’état quantitatif des eaux souterraines qui s’évalue selon les prélèvements et la capacité de renouvellement de la ressource disponible.
  • L’état chimique qui est établi au regard du respect des Normes de Qualité Environnementale (NQE) de 45 substances dites prioritaires dans le domaine de l’eau, définies au niveau européen auxquelles s’ajoutent plus de cent substances au niveau national.

L’eau en France est-elle polluée ?

L’état écologique des eaux de surface et quantitatif des eaux souterraines en France est globalement bon : 53% des masses d’eau de surface suivies étaient classés de bonne à très bonne qualité entre 2016 et 2017 (source) et 90% des masses d’eau souterraines étaient classées en bon état en 2015.

Quant à l’état chimique des eaux de surface et souterraines, il est également satisfaisant et en progrès. Sur la période 2009 – 2015, la part des masses d’eau superficielles évaluées en bon état chimique est passée de 43,1% à 62,9% et celle des masses d’eau souterraines de 58,9% à 69,1% (source : Ministère de la Transition écologique, 2000). La France est l’un des 8 Etats membres de l’UE qui a vu cette qualité se renforcer nettement ces dernières années.

La modernisation des stations d’épuration, l’interdiction de certaines substances, la diminution des rejets industriels, les actions de sensibilisation ont contribué à l’amélioration de la qualité chimique de l’eau depuis plusieurs années. Toutefois, certaines pollutions historiques liées à l’utilisation de substances dangereuses et persistantes restent difficiles à traiter (comme par exemples le mercure ou le PCB).

Et l’eau potable ?

L’eau destinée à la consommation humaine en France, captée à 62% dans les eaux souterraines et 28% dans les eaux de surface, est de grande qualité.

Afin de garantir la qualité de l’eau du robinet pour la population, un suivi régulier d’une soixantaine de paramètres (bactériologiques, physico-chimiques et radiologiques) est fait par l’Agenc Rrégionale de Santé (ARS) et la Personne responsable de la production ou de la distribution de l'eau (PRPDE).

En 2020, 98,2 % de la population française a été alimentée par de l’eau respectant en permanence les limites de qualité fixées par la réglementation pour les paramètres microbiologiques.

94,1 % de la population a été alimentée en permanence par de l’eau respectant les limites de qualité réglementaires pour les pesticides : les dépassements des limites de qualité ont été limités en concentration et/ou dans le temps, ne nécessitant pas une restriction de l’usage de l’eau du robinet pour la boisson.

99,1 % de la population a été alimentée par une eau dont la qualité respectait en permanence la limite de qualité de 50 mg/L fixée par la réglementation pour les nitrates (source : rapport ARS)

Quelles sont les pollutions présentes dans l’eau ?

D’après le dernier rapport du ministère en charge de l’Environnement, les principales sources de pollution sont aujourd’hui les nitrates et orthophosphates (pouvant conduire à l’apparition d’algues vertes), les produits phytopharmaceutiques et quelques micropolluants (essentiellement métaux lourds et hydrocarbures aromatiques polycycliques - HAP).

Une vaste majorité (80%) de ces micropolluants proviennent de produits du quotidien (médicaments, plastifiants, solvants, détergents, etc.).

Chacune de ces sources de pollution fait l’objet de plans d’actions nationaux ou régionaux pour réduire leur présence dans l’eau (par exemple sur les nitrates ou sur les micropolluants).

Zoom sur : les PFAS

Que sont les PFAS et où les trouve-t-on ?

Selon l’ANSES (agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail), « les substances per- et polyfluoroalkylées, également connues sous le nom de PFAS, sont une large famille de plus de 4000 composés chimiques.

Antiadhésives, imperméabilisantes, résistantes aux fortes chaleurs, les PFAS sont largement utilisés depuis les années 1950 dans divers domaines industriels et produits de consommation courante : textiles, emballages alimentaires, mousses anti-incendie, revêtements antiadhésifs, cosmétiques, produits phytosanitaires, etc. 

Ces substances chimiques sont très nombreuses et varient selon le nombre de carbones qui les constituent. Plus elles contiennent de carbone et plus elles sont persistantes dans l’environnement. » De même, toutes les substances PFAS n’ont pas le même profil toxicologique, notamment en termes de bioaccumulation. Les PFOA (acide perfluorooctanoïque) et PFOS (sulfonate de perfluorooctane) sont les sous-familles les plus connues, car les plus persistantes dans l’environnement et par ailleurs bioaccumulables (en savoir plus sur le site de l’ANSES).

Pourquoi ces composés sont-ils préoccupants et quels risques présentent-ils pour notre santé ?

Les PFAS sont des composés chimiques plus ou moins persistants qui se retrouvent dans les milieux (l’eau, l’air, les sols ou encore les sédiments). Certains peuvent s’accumuler dans les organismes vivants et se retrouver dans la chaîne alimentaire, d’autres, mobiles, sont transportés sur de très longues distances par l’eau ou l’air loin de leur source d’émission.

Certains de ces composés chimiques peuvent avoir différents effets sur l’organisme : augmentation du taux de cholestérol, cancers, effets sur la fertilité et le développement du fœtus. Certains sont également suspectés d’interférer avec le système endocrinien (thyroïde) et immunitaire.

Comme pour toute autre substance chimique, il est donc important d’évaluer leur toxicité et, le cas échéant, de limiter la contamination des milieux et l’exposition des populations.

Où en est la réglementation ?

La convention de Stockholm, accord international (2001) visant à encadrer certains polluants organiques persistants, réglemente la fabrication et l’utilisation de plusieurs composés de la famille des PFAS au niveau mondial (PFOS et PFOA). D’autres composés PFAS devraient intégrer cette liste prochainement (PFHxS). Cette Convention réglemente aussi la gestion des déchets contenant des polluants organiques persistants. Certains PFAS sont déjà concernés, d’autres devraient intégrer la convention prochainement.

En Europe, la Stratégie européenne en matière de produits chimiques mentionne les PFAS comme étant d’intérêt prioritaire pour la gestion des risques. Le règlement REACH a déjà intégré des restrictions d’utilisation sur certains PFAS, et un renforcement de l’encadrement de ces substances est attendu avec une restriction large dans le cadre de REACH, sauf usages essentiels, qui pourrait entrer en vigueur dès 2025, et via d’autres réglementations (eau, déchets, matériaux en contact avec les aliments, émissions industrielles…), complétées par des actions non réglementaires.

Déjà aujourd’hui, 20 PFAS sont ciblés dans la nouvelle directive relative à la qualité des eaux potables, qui prévoit une surveillance obligatoire à partir du 12 janvier 2026.

Quel est l’impact des activités industrielles sur l’eau ?

Les activités industrielles exercent des tensions sur le milieu aquatique de 2 manières : par les prélèvements sur la ressource en eau et par les rejets de substances polluantes. Grâce aux investissements des entreprises et à leurs obligations réglementaires - très contraignantes et actuellement parmi les plus exigeantes – l’impact des sites industriels, certes réel, est aujourd’hui mieux maîtrisé.

En France, 32 milliards de m3 d’eau sont prélevés en France au total chaque année. L’industrie représente 8% de ce total (quand les centrales électriques en prélèvent 50%, l’eau potable 17% et l’agriculture 9%). Grâce aux investissements engagés, l’utilisation d’eau par l’industrie a baissé de près de 30% entre 2003 et 2017.

Les rejets aqueux entraînent par ailleurs une pollution des eaux. Mais les traitements des effluents, guidé par le renforcement progressif de la réglementation et les démarches volontaires des industriels, ont permis de réduire significativement cette charge.

 

Que font les industriels de la Chimie pour réduire la pollution des eaux ?

Les entreprises de la Chimie agissent simultanément sur deux plans pour garantir le meilleur niveau de qualité des eaux : dans une démarche de progrès continu, elles mettent tout en œuvre pour réduire l’empreinte de leurs produits et celle de leurs propres activités.

Réduire l’empreinte des substances chimiques

En se basant sur les dernières données scientifiques disponibles, les entreprises de la Chimie évaluent l’impact des substances qu’elles produisent sur la santé et l’environnement et, le cas échéant, développent des solutions de substitution.

Dans le cadre du règlement européen « REACH », notamment, elles travaillent à acquérir les informations sur les propriétés des substances chimiques qu’elles fabriquent ou importent avant leur mise sur le marché. Elles soumettent leurs dossiers à l’Agence européenne des produits chimiques (l’ECHA).  26 500 substances sont ainsi enregistrées en Europe, ce qui en fait la plus grande base de données sur les produits chimiques au monde.

Réduire l’empreinte des activités des sites industriels

Les industriels de la Chimie consacrent chaque année 600 millions d’euros pour la sécurité et la réduction de l’empreinte environnementale de leurs sites. Ils investissent pour répondre aux nouvelles prescriptions règlementaires mais engagent également des démarches volontaires, au travers du programme Responsible Care. Bien entendu, les investissements et les actions menées dépendent de la taille du site, de la sensibilité de l’environnement autour du site, de la nature des produits à traiter et de l’infrastructure collective disponible ou non autour des sites industriels.

L’eau est considérée comme une ressource très importante et les industriels cherchent à diminuer leur consommation en mettant en place des circuits fermés pour refroidir les unités ou en envisageant des réutilisations d’eau.

Conscients que la préservation de l’eau et de la biodiversité est un enjeu majeur, ils analysent les effluents, tant sur les propriétés physico-chimiques que sur les propriétés éco-toxicologiques afin d’identifier les actions les plus efficaces. Ils mesurent les concentrations et mettent en œuvre des technologies de traitement toujours plus performantes pour réduire les rejets.

Le traitement des effluents peut se faire par différents procédés, notamment biologiques, en particulier en station d’épuration (STEP), physico-chimiques de neutralisation - de séparation liquide / solide par filtration, décantation, coagulation - « stripping » (consistant à enlever les produits volatils de l’eau), etc.

L’exploitant de l’usine s’assure que les concentrations et flux rejetés sont toujours conformes aux prescriptions réglementaires et en particulier inférieures aux limites fixées aux niveaux européen et français, appelées Valeurs Limites d’Emission. En l’absence de telle valeur, il utilise les Valeurs Guides définies par l’INERIS ou des valeurs en vigueur dans d’autres pays ou une méthodologie sous forme de logigramme décisionnel afin de déterminer une limite de rejet acceptable et de définir la surveillance correspondante.

Tous ces efforts ont permis de diminuer l’empreinte des activités de la Chimie sur le milieu aquatique. Ainsi, entre 2008 et 2018, la Chimie a baissé de 70% ses émissions en phosphore, de 43% ses émissions en composés organohalogénés, de 36% ses rejets en azote. Elle a baissé de 20% la demande chimique en oxygène.

Parallèlement, les entreprises de la Chimie inventent et mettent en œuvre des solutions au service de la collectivité pour offrir une eau potable de très grande qualité et assurer le traitement des eaux. Sans Chimie, ces services essentiels ne seraient pas assurés.

Quel est le cadre réglementaire ?

L’impact des activités économiques sur le milieu aquatique est particulièrement encadré au travers de directives européennes ou de Conventions internationales, transposées en droit français sous forme de lois et réglementations nationales, et déclinées au travers d’arrêtés ministériels.

  • La directive « Cadre sur l’Eau » du 23 octobre 2000 a défini un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l’eau. La loi sur l’eau de 2004 en est sa transposition législative en France. La politique de l’eau y est orientée vers des objectifs de résultat en particulier l’atteinte du bon état des eaux et la réduction progressive de la pollution due aux substances prioritaires et l’arrêt ou la suppression progressive des émissions, rejets et pertes de substances dangereuses prioritaires. Elle introduit :
    • L’obligation de mesurer l’état (écologique, chimique) des masses d’eau et d’élaborer des plans de gestion des districts hydro-géographiques. En France, il s’agit des Schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux (SDAGE) qui fixe les orientations et les objectifs de qualité et de quantité des eaux.
    • Une liste de 45 substances prioritaires
    • Une centaine de Normes de Qualité Environnementales (NQE) à respecter
  • La directive du 15 février 2006 concernant la pollution causée par certaines substances dangereuses déversées dans le milieu aquatique établit par ailleurs une liste de plus de 150 de substances chimiques qu'il convient de surveiller prioritairement.
  • Les entreprises européennes doivent quant à elles se conformer aux dispositions de :
    • La directive relative aux émissions industrielles (IED) qui vise à limiter l’impact sur l’environnement (air, eau, …) des installations industrielles et prévenir les pollutions. Elle impose aux sites de détenir une autorisation d’exploiter à réexaminer régulièrement et de mettre en œuvre les meilleures technologies disponibles sur lesquelles sont basées les valeurs limites d’émission qui peuvent être inscrites dans les permis. Pour toutes les installations autorisées et notamment celles non soumises à IED, l’exploitant respecte les prescriptions de l’arrêté ministériel du 2 février 1998.
    • La règlementation produit (REACH, CLP) qui impose une évaluation du profil de danger toxicologique et éco-toxicologique et une maîtrise du risque des substances chimiques mises sur le marché et, le cas échéant, encadre leurs conditions d’utilisation ou interdit leurs usages.
  • En parallèle, la convention de Stockholm vient interdire la production et l’utilisation de substances chimiques, dites POP, qui persistent de nombreuses années, se propagent sur de longues distances, se bioaccumulent et constituent de ce fait un risque pour la santé humaine et pour l’environnement. La liste initiale de 12 substances établie en 2001 à la signature de la Convention (eg. PCB, lindane, DDT, …) a depuis été complétée et contient aujourd’hui 29 substances à éliminer. Cette convention est mise en œuvre en Europe par le règlement POP.
  • Ce cadre réglementaire est régulièrement révisé au niveau européen et français pour répondre aux exigences légitimes de la société, tenir compte des nouvelles connaissances scientifiques disponibles et aborder des nouveaux risques émergents.

Comment est établie la liste de substances à surveiller dans l’eau ?

La directive cadre sur l'eau (DCE) de 2000 prévoit un réexamen tous les quatre ans de la liste des substances prioritaires.

En France, l’action nationale de Recherche et Réduction des Rejets de Substances Dangereuses dans l'Eau (RSDE) menées durant plusieurs années sur la base d’une liste de 106 substances a permis de grandement améliorer la connaissance de rejeux aqueux des industriels et d’identifier les actions à mener.

La campagne RSDE s’est clôturée par la modification du volet Eau de l’arrêté du 2 février 1998 qui prescrit des surveillances sur les rejets et des valeurs limites d’émissions sur les micropolluants.

L’arrêté modifié du 25 janvier 2010, établissant le programme de surveillance de l’état des eaux, établit une liste d’une centaine de substances pertinentes à surveiller (SPAS) dans les eaux de surface. Ces substances, réparties en 10 familles ou catégories d’usage, sont surveillées sur les supports « eau » et « sédiments » sur 1609 stations du réseau de contrôle de surveillance mis en place au titre de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE) (voir le rapport de l'INERIS).

Cette liste est mise à jour régulièrement en fonction des dernières avancées scientifiques et techniques. La France a publié le 11 mai dernier un arrêté qui impose désormais la surveillance d’une centaine de nouvelles substances chimiques, dont des composés PFAS, qui font l’objet d’une surveillance renforcée. Il définit l’ensemble des paramètres à surveiller, les méthodes d’échantillonnage à utiliser et les fréquences de surveillance à respecter.

Comment est contrôlé le respect des seuils fixés ?

Les rejets dans l’eau sont toujours conditionnés par une autorisation administrative mentionnant les prescriptions à suivre et les seuils à respecter. Des inspections sont menées par les Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL) pour s’assurer de la conformité des activités économiques à ces prescriptions réglementaires.

En 2018, plus de 18 000 inspections ont été menées conduisant à 2116 (12%) mises en demeure et 433 (3%) sanctions administratives (amendes, suspensions d’activité, etc…).

Les sites de la Chimie concentrent 2,6% du total des mises en demeure (54).on à certains usages).

Comment sont évalués les effets des substances sur l’environnement ?

Le règlement européen REACH exige que les effets des substances chimiques sur les milieux (eaux, sols, air…) soient évalués avant leur mise sur le marché.

L’évaluation porte sur plusieurs volets dont celui de la toxicité pour l’environnement. Des tests peuvent être faits sur des organismes représentatifs des différents compartiments environnementaux, comme les daphnies, des algues, des poissons… pour évaluer la toxicité des substances pour le milieu aquatique.

Deux types de concentrations sont alors comparées :

  • une "PNEC" (Predicted No Effect Concentration) : c’est la plus forte concentration de la substance sans risque pour l’environnement établie à partir de ces études d’écotoxicité. Des coefficients de sécurité conservateurs, pouvant aller de 10 à 1000, sont appliqués pour remédier aux incertitudes des modèles de calcul ou au nombre limité de données. Il en découle alors ce seuil d’acceptabilité à ne pas dépasser pour la substance.
  • une "PEC" (Predicted Environmental Concentration) : c’est la concentration prévisible de la substance dans l’environnement. Elle définit donc l’exposition des milieux naturels à cette substance en prenant en compte différents paramètres (quantité rejetée, fréquence d’utilisation, taux de dilution…).

Le risque d’une substance sur les écosystèmes est évalué à partir du rapport entre le PEC et le PNEC de la substance. Ce rapport PEC/PNEC, nommé Ratio de Caractérisation des Risques (RCR), doit être inférieur à 1 pour considérer le risque acceptable. A défaut, des actions sont menées (allant de l’application de mesures de réduction des expositions à la limitation à certains usages).