Fiche Résumé 06-AEP-12

Parmi les algues microscopiques, les cyanobactéries, appelées aussi cyanophycées ou algues bleues en raison de leur pigmentation bleue-verte, sont celles qui posent le plus de problèmes aux gestionnaires de plans d’eau destinés à des usages récréactifs ou à la potabilisation. Comme toutes les algues, elles sont caractérisées par un potentiel de développement brutal et foisonnant appelé “bloom” qui se produit dans des ressources hydriques stagnantes commes les lacs et les barrages. Ce bloom se déclanche lorsque la qualité de l’eau se dégrade (eutrophisation) et que la température et l’ensoleillement augmentent fortement et durablement (été-automne).

Les cyanobactéries engendrent non seulement des problèmes de mauvais goût (terre moisi) et des dysfonctionnements (consommation en oxydant, colmatage) sur les usines de production d’eau potable (UPEP), mais présentent aussi l’inconvénient majeur de pouvoir être toxiques. En effet, certaines cyanobactéries (Microcystis, Anabaena, Nodularia, Planktothrix, et Nostoc) peuvent produire des toxines, comme les microcystines, qui sont des hépatotoxines susceptibles d’être libérées lors de la lyse des cellules algales ou à leur mort. La forme LR de la microcystine est soumise à une réglementation depuis 2001. Sa limite de qualité de 1 µg/L (code de la Santé Publique) s’étend depuis janvier 2007 à la microcystine totale (arrêté du 11 janvier 2007).

Pour faire face à ce risque de pollution, des actions de surveillance de la ressource et de renforcement des filières de production d’eau potable sont engagées. Les campagnes d’analyses réalisées dans ce cadre ont permis de mettre en évidence que :
- la prolifération des cyanobactéries peut être rapide mais est difficile voire impossible à prévoir,
- il n’y a pas de relation entre quantité d’algues totales, cyanobactéries et toxines,
- la concentration en microcystines dans les eaux brutes est généralement faible, les toxines étant en effet très peu secrétées en dehors des cellules,
- la concentration exogène mesurée correspond donc aux différentes algues mortes et lysées.

l apparaît alors qu’une surveillance en continu des ressources en eau peut s’avérer très utile pour améliorer la maîtrise globale du risque “cyanobactéries”. L’objectif de cette étude est donc de tester différents capteurs susceptibles d’être utilisés sur les UPEP pour la surveillance algale de l’eau brute. Deux capteurs sont ainsi retenus : la station d’alerte AQUAPOD de la société HOCER (35000 à 45000 euros) et la sonde fluorimétrique MicroFlu Blue de la société TRIOS (7000 euros).

Le site choisi pour les essais est une UPEP régulièrement exposée à des pollutions en cyanobactéries et sur laquelle il est techniquement envisageable d’implanter les matériels à tester : il s’agit de l’usine du Lac au Duc, située à Ploërmel dans le Morbihan. Elle est alimentée par deux ressources : une eau de barrage (l’eau du Lac au Duc, plus grand barrage naturel de Bretagne) et une eau de rivière (l’Oust).

L’AQUAPOD est commercialisé depuis 2003, pour la détection de micropolluants organiques (pesticides, hydrocarbures) dans les eaux. Une préfiltration à 0,8 µm peut être requise si l’eau à analyser est colmatante. Le principe mis en oeuvre consiste en une pré-concentration sur cartouche de l’échantillon couplée à une détection par spectrométrie UV. Dans la mesure où la misrocystine est aussi détectable par UV à 239 nm, l’un des deux objectifs de l’étude est d’évaluer si l’appareil peut être utilisé pour analyser la forme dissoute de la microcystine.

La sonde fluorimétrique MicroFlu Blue est commercialisée en France par AquaMS pour la surveillance algale et plus particulièrement pour la surveillance des cyanobactéries. Cette sonde mesure dans l’eau la concentration en phycocyanine, pigment bleu spécifique des cynaobactéries. Le fournisseur annonce que cette concentration est corrélée à la quantité de cyanobactéries présentent dans le milieu. L’autre objectif de l’étude est de vérifier les performances annoncées par le fournisseur dans des conditions d’exploitation industrielle et d’évaluer s’il est envisageable d’utiliser ce matériel pour le suivi de l’eau brute en entrée d’UPEP.

Pour l’AQUAPOD, les résultats des essais de calibration sur eau dopée en microcystine (jusqu’à 20 µg/L) et de validation en mode automatique sur l’eau brute non dopée du lac sont les suivants :
- La procédure de lavage de la colonne d’extraction a dû être optimisée car les paramètres standards de l’AQUAPOD ne sont pas adaptés à la microcystine. Il a été nécessaire de trouver un compromis entre l’élimination de la matière organique et la rétention de la microcystine (adaptation du volume et de la composition des solvants de rinçage).
- La calibration de l’appareil sur eau dopée a donné des résultats satisfaisants en concordance avec une fonction d’alerte en eau brute mais en nombre insuffisant pour en faire une analyse statistique complète.
- Les spectres obtenus sur l’eau brute ont mis en évidence des variations significatives de la qualité de l’eau du Lac entre juin et octobre 2006. Il est donc primordial de constituer une banque de spectres significatifs pour quantifier la microcystine avec la plus grande précision possible.

Les essais sur la sonde MicroFlu Blue n’ont pas permis d’aboutir à des conclusions claires. L’étude se poursuit avec d’une part, une recalibration de cette sonde avant de la tester à nouveau sur site et d’autre part, des essais supplémentaires pour l’AQUAPOD afin de terminer sa validation quant à sa capacité à détecter la microcystine en conditions réelles sur l’eau brute et afin de fournir des recommandations pour son utilisation. Une autre sonde (FluoroProbe de la société BBE) sera également testée.