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Champ labouré puis roulé avant semailles, au coucher de soleil de décembre (Saint-Pryvé-Saint-Mesmin, Loiret, 2005). © BRGM - Jean François Sureau

Recherche des origines possibles de la pollution en perchlorate impactant des captages en eaux souterraines du territoire Nemours-Bourron

11.08.2016
L’étude réalisée en 2013 et 2014 suite à la découverte des perchlorates dans certains ouvrages en eau souterraine captant la nappe de Beauce du secteur de Nemours-Bourron (Seine-et-Marne) avait pour objectifs d’évaluer l’importance de la contamination sur l’aire d’alimentation des captages (AAC), d’identifier et de localiser les sources potentielles, actuelles ou passées, de perchlorate et de proposer un schéma conceptuel qui explique les observations actuelles.

Les résultats suggèrent que, sur l’aire d’alimentation des captages de Nemours-Bourron, les perchlorates ont vraisemblablement deux origines différentes : une origine militaire (ancien champ d’essai de tir) et une origine agricole et plus précisément issue de l’utilisation de nitrates chiliens durant la première moitié du XXème siècle. Le schéma conceptuel de contamination des eaux souterraines de l’AAC de Nemours-Bourron ainsi établi a également permis d’estimer le stock de perchlorates actuellement présent dans la nappe et le temps de résilience de la pollution aux principaux captages d’eau potable exploités par Eau-de-Paris et le syndicat de Nemours.

Affiche publicitaire pour l’utilisation d’engrais azoté du Chili © Collection Le Compa

Affiche publicitaire pour l’utilisation d’engrais azoté du Chili. © Collection Le Compa

Contexte

En 2012, des ions perchlorates ont été quantifiés dans certains ouvrages en eau souterraine captant la nappe de Beauce du secteur de Nemours-Bourron (Seine-et-Marne), exploitée par Eau-de-Paris et le Syndicat de Nemours pour produire des eaux destinées à la consommation humaine. L’aire d’alimentation des captages (AAC) impactés par la présence des perchlorates est occupée essentiellement par des activités agricoles. Les concentrations mesurées dans plusieurs forages agricoles et de production d’eau potable dépassent les concentrations de 4 et 15 µg/L définies par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) comme valeurs seuils de toxicité pour les enfants (et les femmes enceintes) et les adultes respectivement. Au moment de la découverte de la pollution, la ou les sources des perchlorates observés sur le secteur étaient inconnues, ainsi que l’importance de la contamination et le comportement de cet oxyanion dans l’environnement.

Objectifs

L’étude réalisée en 2013 et 2014 suite à la découverte des perchlorates sur le secteur de Nemours-Bourron avait pour objectifs d’évaluer l’importance de la contamination sur l’aire d’alimentation des captages, d’identifier et de localiser les sources potentielles, actuelles ou passées, de perchlorate et de proposer un schéma conceptuel qui explique les observations actuelles.

Programme des travaux

L’étude a été menée selon une démarche de tests d’hypothèses mobilisant la collecte d’informations sur les activités anthropiques actuelles et passées, la datation des eaux souterraines par l’analyse des CFC/SF6 et la réalisation de deux campagnes d’analyses chimiques des eaux sur plus de 70 captages d’eau souterraine de l’aire d’alimentation étudiée. Les concentrations en perchlorate ainsi que celles d’un panel varié d’éléments chimiques susceptibles de marquer des activités à risques d’émission de perchlorates ont été interprétées après analyses statistiques multicritères.

Résultats obtenus

Les résultats suggèrent que, sur l’aire d’alimentation des captages de Nemours-Bourron, les perchlorates ont vraisemblablement deux origines différentes :

  • Une origine militaire (ancien champ d’essai de tir) pour expliquer le petit panache tout au nord de l’aire d'alimentation de captage (AAC) dans le secteur de Fontainebleau ;
  • Une origine agricole et plus précisément issue de l’utilisation de nitrates chiliens (utilisés massivement comme engrais durant la première moitié du XXème siècle sur les cultures de betterave et, dans une moindre mesure, sur le blé) pour expliquer le panache majeur présent sur une grande part de la surface de l’AAC.

Partant de ces hypothèses, l’évolution temporelle des concentrations en perchlorate dans la nappe de Beauce a été mise en regard avec l’évolution des niveaux piézométriques. D’une manière globale, on note une anti-corrélation entre l’évolution des niveaux piézométriques (qui traduisent l’évolution de la recharge de la nappe de Beauce) et l’évolution des concentrations en perchlorates dans l’aquifère. Ce schéma correspond à un comportement de type pollution diffuse ancienne avec des eaux de recharge récentes moins contaminées que les eaux préexistantes dans l’aquifère. L’arrivée d’eaux récentes dans le système, traduite par l’augmentation des niveaux piézométriques, provoque ainsi une dilution des perchlorates et donc une baisse des concentrations. Ce phénomène signe une absence de stock de perchlorate dans la zone non saturée car une montée du niveau piézométrique ne provoque pas leur remise en solution comme ce peut être le cas pour des polluants qui continuent à être émis en surface (nitrates par exemple). Ce comportement correspond donc à une pollution suffisamment ancienne pour que les perchlorates potentiellement présents dans la zone non saturée aient eu le temps d’être lessivés. Ceci est cohérent avec les résultats de la datation des eaux souterraines (âges apparents supérieurs à 30 ans) et permet de confirmer la période la plus probable d’émission des perchlorates sur l’aire d’alimentation de Nemours/Bourron avant 1950, durant la première moitié du XXème siècle.

Le schéma conceptuel de contamination des eaux souterraines de l’AAC de Nemours-Bourron ainsi établi et connaissant la géométrie du panache au sein de la nappe de Beauce, le stock de perchlorates actuellement présent dans la nappe a pu être estimé à 7,5 tonnes environ. Le temps de résilience de la pollution aux principaux captages d’eau potable exploités par Eau-de-Paris et le syndicat de Nemours a, quant à lui, été estimé entre 25 et 75 ans.

Partenaires

Eau-de-Paris
Agence de l’eau Seine-Normandie
ARS
Syndicat des eaux de Nemours/St Pierre  (SIAEP délégation SAUR)

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34