Impact de la pollution de l'air sur nos cours d'eau

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La pollution de l’air constitue un enjeu sanitaire et environnemental majeur en Grand Est. Elle affecte directement la santé humaine, mais ses effets ne s’arrêtent pas à l’atmosphère : une partie des polluants émis dans l’air se dépose ensuite sur les sols, les surfaces et les milieux aquatiques. L’étude vise précisément à mieux comprendre ces transferts entre l’air et l’eau, en observant plusieurs sites de mesure représentatifs du territoire et de ses pressions.

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Présentation du projet

La qualité de l’air et les enjeux climatiques sont des défis majeurs pour nos sociétés. En France, la pollution de l’air contribue chaque année à des milliers de nouveaux cas de maladies respiratoires et cardiovasculaires.

Selon la nouvelle étude de Santé Publique France,  atteindre les valeurs guides de l’OMS pour les PM2,5 permettrait d’éviter jusqu’à 2 300 nouveaux cas d’asthme chez l’enfant et 5 600 cas de maladies chroniques chez l’adulte dans la région Grand Est.

ATMO Grand Est s'associe à l’Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) via les ressources de son pôle de recherche et d'innovation AEROLAB dans le cadre du projet européen BALZAC.

Le projet BALZAC bénéficie d’un soutien financier du Fond Européen de Développement Régional (FEDER), la Région Grand Est et la Communauté d’Agglomérations de Châlons-en-Champagne. Leur engagement témoigne d’une ambition commune pour une transition écologique et durable au service des territoires.

Le coût total est de 786 000 euros.

Cette opération est financée par le programme FEDER de l'Union Européenne à hauteur de 394 925 euros et cofinancé par l’agglomération de Chalons en Champagne, la Région Grand Est, l’URCA et ATMO Grand Est.

En lien avec cette dégradation de la qualité de certains cours d’eau, ATMO Grand Est s’est intéressé à l’impact de la pollution atmosphérique sur les milieux aquatiques.

Pour évaluer le transfert de polluants à l’interface air-eau, des mesures ont été réalisées spécifiquement sur la période juillet 2023 à juin 2024 sur 7 sites d’intérêt.

Ils ont été choisis au regard de l’état chimique des cours d’eau associés et de la qualité des eaux dégradée sur ces secteurs (en HAP et métaux lourds).

Des prélèvements dans l’air ambiant* et dans les retombées atmosphériques ont été réalisés par ATMO Grand Est tandis que l’AERM a effectué des prélèvements d’eau.

Ci-dessous la liste des composés mesurés à la fois dans les retombées atmosphériques et dans l’eau : 

7 HAP : Benzo(a)anthracene : B(a)A, Benzo(a)pyrene : B(a)P, Benzo(b)fluoranthene : B(b)f, Benzo(j)fluoranthene : B(j)f, Benzo(k)fluoranthene : B(k)f, Dibenzo(a,h)anthracene : Db(a,h)a et Indéno(1,2,3-cd)pyrene : IndenoP 

8 métaux lourds : Arsenic : As, Cadmium : Cd, Chrome : Cr, Cuivre : Cu, Mercure : Hg, Nickel : Ni, Plomb : Pb et Zinc : Zn

* Uniquement sur Carignan, Florange et Geispolsheim

Site de mesure

 

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Enjeux et Polluants

Ce sont des substances chimiques formées lors de la combustion incomplète de matières comme :

  • le bois
  • le charbon
  • le pétrole
  • le diesel
  • ou encore les déchets.

On les retrouve par exemple dans les fumées, l’air, les sols ou les eaux. Certains HAP sont polluants et peuvent être toxiques pour la santé et l’environnement.

Ce sont des métaux présents naturellement dans l’environnement, mais qui peuvent devenir polluants lorsqu’ils sont émis en trop grande quantité par les activités humaines. Parmi eux, on trouve par exemple :

  • le plomb,
  • le mercure,
  • le cadmium
  • ou le nickel.

Ils ont la particularité de s’accumuler dans les sols, l’eau et les organismes vivants, avec des effets parfois nocifs.

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La pollution atmosphérique peut contribuer à la pollution de l’eau​

Les dépôts de polluants (NO₂, particules, ammoniac agricole) contribuent à l’acidification et l’eutrophisation des milieux aquatiques. Les HAP et les métaux lourds transportés par l’air peuvent se déposer puis rejoindre les cours d’eau.​

La Qualité de l’eau sur le bassin versant hydrographique Rhin-Meuse : un état préoccupant ​

54% des masses d’eau (lacs et rivières) du bassin Rhin Meuse font l’objet d’un suivi HAP et métaux lourds.​

96% de ces masses d’eau suivies sont qualifiées en mauvais état chimique pour au moins 1 HAP.​

19% de ces masses d’eau suivies sont qualifiées en mauvais état chimique pour au moins 1 métal lourd.​

Le changement climatique aggrave les pressions​

Reprendre les projections sur le Grand Est (DRIAS Météo France) : Sécheresses plus fréquentes → concentration des polluants dans les eaux et stress hydrique. Épisodes d’inondation → remobilisation et dispersion des polluants dans les rivières. ​

Une exposition croisée Air–Eaux​

Les métaux lourds et HAP se retrouvent dans les trois milieux : air, sols et eaux. Leur présence est amplifiée par les activités humaines (trafic, industrie, chauffage, agriculture) et s’accumule dans l’environnement et la chaîne alimentaire​

Les conséquences potentielles​

Santé publique : Risques respiratoires, cardiovasculaires, neurologiques et cancers liés aux polluants atmosphériques et aux métaux lourds. ​

Biodiversité et écosystèmes : Dégradation accélérée des habitats, acidification des eaux, perte de biodiversité aquatique et terrestre. ​

Ressource en eau : Pression accrue sur les nappes et les cours d’eau : pollution + pénuries + surexploitation.​

Point de vigilance​

Disparités territoriales et inégalités face à la pollution​

Résultats

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Carte résultat

Principaux résultats de l’étude

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  • 7 secteurs ont été étudiés car leurs cours d’eau présentaient des traces de HAP et/ou de métaux lourds.

  • L’objectif était de mieux comprendre si une partie de cette pollution pouvait venir de l’air et des retombées atmosphériques.

  • Pour les HAP, les résultats montrent quelques correspondances, mais pas de lien mesurable clair à l’échelle globale.

  • À Carignan, les variations observées dans les retombées atmosphériques suivent celles mesurées dans le cours d’eau.

  • Pour les métaux lourds, des liens ont été observés sur certains sites, notamment Carignan et Bitche.

  • L’étude montre aussi des différences locales importantes selon les sites.

  • Les activités industrielles passées ou actuelles semblent pouvoir expliquer une partie des contaminations.

  • Le trafic routier n’a pas pu être identifié clairement comme source dans cette étude.

  • Ces résultats restent à confirmer avec des investigations complémentaires.

A retenir

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  • Le lien direct HAP air ↔ HAP eau n’a pas pu être clairement démontré à l’échelle globale.
  • Sur certains sites (Carignan, Bitche), des corrélations ont été observées, notamment pour les métaux lourds.
  • Les niveaux varient fortement selon les territoires, suggérant des influences locales.
  • À Florange, une baisse importante des HAP dans l’air a été observée après la fermeture des hauts-fourneaux en 2019.
  • Le rôle du trafic routier n’a pas pu être clairement mis en évidence.

Une étude collaborative

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Nous tenons à remercier l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse pour leur soutien financier qui a permis de concrétiser cette étude ainsi que les Mairies des différentes communes instrumentées pour avoir accepté les dispositifs de mesure de qualité de l’air sur leur territoire.

Missions principales :

  • Suivre et analyser en continu les polluants atmosphériques spécifiques au milieu agricole.
  • Installation et maintenance des équipements de mesure pour détecter des polluants comme l’ammoniac (NH3), les particules fines (PM10) et l’ozone (O3).
  • Analyse des données environnementales pour identifier les sources d’émissions et leur évolution.

 

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Missions principales :

  • Surveiller l’état de santé des rivières et des milieux aquatiques, des eaux souterraines ;
  • Planifier et identifier les priorités d’actions ;
  • Impulser les projets vertueux permettant de préserver les ressources en eau, les milieux aquatiques et la biodiversité ;
  • Coopérer dans un cadre transfrontalier ;
  • Agir dans le domaine de l’eau par des actions de solidarité à l’international ;
  • Sensibiliser et informer sur les enjeux de l'eau.

Pour en savoir plus : ici.

 

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