Fiche Résumé 06-PLUV-04

Ce travail s'intègre dans la phase 2 du programme "OPUR : Observatoire des Polluants urbains". Cet observatoire a été mis en place en 1994 par le CEREVE (laboratoire de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées) en partenariat notamment avec la Ville de Paris, le SIAAP et le CRIF. Il a permis le développement de plusieurs programmes de recherche pluriannuels pour améliorer les connaissances sur la génération, le transport et la gestion des polluants véhiculés par temps sec et par temps de pluie dans les réseaux d'assainissement unitaires parisiens.

Réalisé au Cereve dans le cadre d'une thèse de doctorat, ce travail a eu pour vocation d'améliorer les connaissances actuelles sur l'introduction et le transfert à différentes échelles spatiales des hydrocarbures aliphatiques (HA) et aromatiques polycycliques (HAP) dans un réseau d'assainissement unitaire. Ce travail tente ainsi d'offrir une vision globale par temps sec et par temps de pluie de l'origine, du comportement et du devenir des hydrocarbures au sein du réseau unitaire parisien.

La compréhension du transfert des micropolluants dans un réseau d'assainissement suppose en outre que soit connu précisément leur mode d'introduction. C'est pourquoi une partie de ces travaux est consacrée à l'étude des Voies d'Introduction des micropolluants dans le Réseau d'Assainissement (VIRA). Les diverses expérimentations menées sur la pollution en hydrocarbures des VIRA de temps sec (effluents domestiques et eaux de lavage de la voirie) ou de temps de pluie (eaux de ruissellement de chaussées et de toitures) ont ainsi permis de mieux aborder les processus de transfert des hydrocarbures dans le réseau. Les flux véhiculés par les effluents domestiques se sont révélés importants.

Parallèlement à l'étude des VIRA, ce travail s'est attaché à mieux cerner l'évolution spatiale des caractéristiques et des processus de transfert des hydrocarbures entre l'amont et l'aval d'un grand bassin versant. Dans ce but, le dispositif expérimental constitué de 6 bassins versants de taille croissante (du bassin du Marais/42 ha à celui de Clichy aval/2 581 ha), a permis :
- d'étudier la variabilité spatiale des flux et de la nature des hydrocarbures transitant par temps sec et par temps de pluie dans le réseau à ces différentes échelles spatiales.
- d'évaluer la contribution des eaux usées, des eaux de ruissellement et de l'érosion des stocks constitués par temps sec aux flux de HA et de HAP de temps de pluie,
- d'estimer la décantabilité des HAP particulaires.

Quel que soit le type de données (concentrations, flux, teneur...), une relative homogénéité des caractéristiques de la pollution en hydrocarbures a été mise en exergue par temps sec et par temps de pluie entre les bassins versants étudiés. Cette observation atteste que la qualité des eaux usées et des effluents unitaires demeure relativement homogène à partir de l'échelle spatiale du bassin du Marais (42 ha). Par contre, les caractéristiques de la contamination en hydrocarbures varient fortement d'un événement pluvieux à l'autre. Les concentrations moyennes journalières en HA et HAP dans les eaux usées de temps sec sont comprises entre 31 et 94 ?g/l pour les HA, entre 0,37 et 1,21 ?g/l pour les HAP. Lors des événements pluvieux les concentrations moyennes en HA et HAP mesurées sur les effluents unitaires varient respectivement de 68 à 276 ?g/l et de 1 à 4,8 ?g/l. Les flux médians par unité de surface active à l'échelle de l'événement pluvieux sont estimés à 13 g/ha actif pour les HA, à 142 mg/ha actif pour les HAP mais la fourchette de variation est très large.

L'évaluation des contributions a par ailleurs souligné l'homogénéité spatiale des processus de transfert des hydrocarbures par temps de pluie pour les bassins étudiés. Quel que soit le site, l'érosion des stocks constitue une source importante de HA et de HAP (40 et 66 % en médiane). Cette contribution semble augmenter avec l'intensité de l'événement pluvieux jusqu'à une intensité limite. A l'échelle de l'observatoire, les eaux de ruissellement contribuent également dans une forte proportion aux flux de HA (54 %), mais dans une moindre mesure aux flux de HAP (17 %). Enfin, les eaux usées représentent une fraction non négligeable des flux de HA et de HAP générés par temps de pluie (10 et 17 % respectivement). Cette étude a également révélé le rôle majeur des effluents domestiques dans la contamination des eaux usées de temps sec en HA et HAP.

Par temps sec comme par temps de pluie, les particules en suspension dans les effluents s'avèrent le principal vecteur des HAP et dans une moindre mesure des HA. La vitesse de chute médiane dépassée par 70 % des particules est assez proche de 1 m/h, valeur souvent prise pour référence dans le dimensionnement des ouvrages de décantation. L'efficacité d'un éventuel traitement par décantation serait meilleure pour les HAP que pour les MES, car les vitesses de chute sur HAP sont nettement supérieures à celles des MES.