Indices de pollution dans les stations d'épuration
Afin de caractériser la pollution des eaux urbaines résiduaires ainsi que l'efficacité des stations d'épuration, quatre éléments sont principalement analysés à l'entrée et à la sortie de chaque station :
1. Les demandes biologique et chimique en oxygène (DBO5 et DCO), qui expriment la quantité d'oxygène de l'eau consommée suite à l'introduction des eaux usées dans le milieu récepteur.
2. L'azote, principalement issu du métabolisme humain.
3. Les phosphates, issus du métabolisme et ceux contenus dans divers détergents.
4. Les matières en suspension qui traduisent la teneur en petites particules dans l'eau; elles proviennent essentiellement des déjections humaines.
Une augmentation d'un de ces quatre éléments affecte de manière plus ou moins importante la vie dans le milieu aquatique et demande la mise en place de traitements coûteux pour rendre l'eau conforme aux usages qui doivent en être faits.
La DBO5 et la DCO
Que signifient DBO5 et DCO ?
La DBO5, ou demande biologique en oxygène en 5 jours, est la quantité d'oxygène dissous nécessaire pour décomposer, par voie biologique, la matière organique présente dans l'effluent.
La DCO, ou demande chimique en oxygène, correspond à la quantité d'oxygène dissous consommée pour oxyder à la fois la matière organique et la matière minérale oxydable présente dans l'eau.
Pourquoi une augmentation de la DBO5 et de la DCO nuit-elle à notre environnement ?
Si la quantité de matières organiques est importante, la dégradation de celles-ci par les microorganismes provoquera une augmentation de la consommation d'oxygène. Si la concentration en oxygène dans l'eau descend en deçà d'un seuil critique, cela peut devenir dangereux pour les espèces animales sensibles (truites, saumons, etc.).
La présence de quantité importante de matière organique dans l'eau risque également de la rendre impropre aux usages auxquels elle est généralement dévolue.
Comment sont mesurées la DBO5 et la DCO?
Les mesures de la DBO5 et la DCO sont effectuées en laboratoire par analyses chimiques et biochimiques et exprimées en mg d'oxygène par litre d'eauLa DBO5 est mesurée au terme d'un délai de 5 jours à 20°C en absence de lumière. La DCO est mesurée instantanément.
L'azote total (Ntot)
Que signifie « azote total »?
Toute matière vivante est composée d'azote que l'on retrouve sous différentes formes chimiques (azote ammoniacal, nitrites, nitrates). L'azote se trouve également dans les déjections humaines (azote organique). Les eaux provenant des usages domestiques (évacuations des installations sanitaires) en contiennent donc beaucoup. On parle d'azote « total » quand toutes les formes d'azote se trouvant dans l'eau sont prises en compte dans la mesure.
Pourquoi une augmentation de l'azote nuit-elle à notre environnement ?
Une certaine quantité d'azote est primordiale pour le développement des animaux et des végétaux aquatiques. Cependant, lorsqu'une quantité importante d'azote est déversée dans un cours d'eau, et si les conditions sont propices (notamment en présence de phosphore), un phénomène d'eutrophisation peut apparaître (cf. infra).
Comment est mesuré l'azote?
L'azote des eaux résiduaires entrant et sortant des stations d'épuration est mesuré en laboratoire par des analyses chimiques. La mesure est exprimée en mg d'azote par litre d'eau.
Le phosphate total (Ptot)
Que signifie « phosphate total »?
Les phosphates sont des éléments chimiques contenus notamment dans certains détergents. Ils se retrouvent donc dans les eaux rejetées dans les égouts. On parle de phosphate « total » quand toutes les formes de phosphates se trouvant dans l'eau sont prises en compte dans la mesure.
Pourquoi une augmentation des phosphates nuit-elle à notre environnement ?
Les phosphates représentent des éléments nutritifs essentiels pour les végétaux. Si les conditions sont favorables, une augmentation de la teneur en phosphate dans le cours d'eau se traduira par une croissance plus importante des plantes aquatiques. Cette croissance se traduira à son tour par une production plus importante d'oxygène pendant la journée (photosynthèse), mais aussi par une consommation elle aussi plus importante d'oxygène (respiration) particulièrement critique pendant la nuit. Cette consommation importante d'oxygène peut se traduire par la mort d'animaux, notamment les poissons plus fragiles tel que la truite. C'est ce phénomène que l'on appelle l'eutrophisation. Dans ce processus, l'azote est essentiel mais il est généralement admis que c'est le phosphore qui est l'élément limitant.
Comment est mesuré le phosphate ?
Le phosphate des eaux résiduaires entrant et sortant des stations d'épuration est mesuré en laboratoire par des analyses chimiques. La mesure est exprimée en mg de phosphates par litre d'eau.
Les matières en suspension (MES)
Que signifie « matières en suspension »
Les matières en suspension sont les particules se trouvant dans l'eau et qui sont en grande partie retenues par les dégrilleurs et les décanteurs mis en place dans les stations d'épuration. Ces particules ont deux origines principales:
· les déjections humaines,
· le ruissellement de l'eau sur diverses surfaces (toitures, chaussées, etc.) avant d'être reprise dans le réseau d'assainissement.
Pourquoi les matières en suspension nuisent-elles à notre environnement ?
Les matières en suspension nuisent à notre environnement pour deux raisons principales :
· Elles rendent l'eau trouble et empêchent ainsi une bonne croissance des plantes aquatiques.Or, les végétaux aquatiques sont, non seulement une source nutritive importante, mais aussi les producteurs d'une partie de l'oxygène dissous qui se trouve dans l'eau (phénomène de photosynthèse). Leur moindre développement peut se traduire par une diminution de la quantité d'oxygène dans l'eau (une autre source d'oxygène dissous est l'atmosphère, par transfert gazeux) et entraîner la mort de divers animaux.
· Elles se déposent sous forme de boues au fond des cours d'eau, auprès des ponts et des barrages. Ces dépôts gênent la circulation des bateaux, diminuent la vitesse d'écoulement de l'eau à certains endroits et donc l'accélèrent à d'autres endroits en provoquant des érosions et des débordements. Si la rivière est en crue, ces débordements peuvent entraîner des inondations telles que nous en connaissons régulièrement sur notre territoire. L'accumulation de ces dépôts au fond de nos cours d'eau nécessite des dragages coûteux et lents à réaliser, posant de plus le problème du devenir des boues.
Comment sont mesurées les matières en suspension ?
La mesure est réalisée en faisant passer un échantillon de volume connu à travers une membrane dont la taille des pores est plus petite que la majorité des micro-organismes habituellement présents dans les eaux usées (0,47 microns). Le poids sec de la matière recueillie est appelé Matières En Suspension ou MES et est exprimé en milligramme par litre, mg/l.
