Chapitre 10

Gestion des eaux usées

Dans le cadre de ce livre, les eaux usées sont considérées comme des eaux vannes, c'est-à-dire des eaux usées qui ne contiennent pas d'excréments ou de déchets de toilettes, à l'exception de ceux provenant de corps et de vêtements souillés (Cairncross et Feachem, 1983). Par conséquent, aux fins du présent chapitre, le terme "eaux usées" n'inclut pas les eaux d'égout ou les eaux de pluie.

10.1 Risques associés

Bien que les eaux usées ne présentent pas de risques sanitaires aussi évidents que les excréments ou les déchets médicaux, il existe plusieurs risques indirects qu'il convient de prendre en considération. Il est nécessaire de mettre en place des systèmes de gestion des eaux usées appropriés afin de :

réduire au minimum les zones de reproduction des insectes vecteurs liés à l'eau (par exemple les moustiques) ;

prévenir l'érosion des abris et des installations ;

empêcher les eaux usées de pénétrer dans les latrines à fosse ou les fosses à déchets solides ;

prévenir la pollution des sources d'eau de surface ou souterraines ; et

permettre un accès sûr aux abris et aux installations.

Des systèmes inappropriés, ainsi qu'un manque d'intervention, peuvent augmenter certains de ces risques au lieu de les réduire. Les systèmes impliquant de l'eau stagnante peuvent involontairement augmenter les populations de moustiques et les systèmes d'infiltration peuvent conduire à la pollution des sources d'eau souterraines.

Bien que la qualité des eaux usées ne présente pas de risque direct pour l'homme (à condition qu'elles ne soient pas ingérées), le risque de transmission de maladies peut augmenter considérablement lorsque les eaux usées interceptent des excréments ou des sites d'élimination des déchets. Les eaux usées qui s'écoulent des toilettes ou des déchets augmentent également la probabilité d'un contact humain direct avec des agents pathogènes. C'est notamment le cas lorsque des enfants jouent ou des personnes se baignent dans le cours d'eau dans lequel les eaux usées sont déversées.

Les eaux usées peuvent également présenter des risques considérables pour l'environnement, en particulier lorsqu'elles contiennent des composants importants d'huile ou de produits à base de détergents, et lorsque les sites d'élimination finale deviennent stagnants. C'est pourquoi il est parfois nécessaire de traiter les eaux usées avant de les rejeter dans l'environnement (voir 10.4).

10.2 Sources et types d'eaux usées

Les sources d'eaux usées les plus courantes sont les suivantes

les robinets d'eau ;

les cuisines/centres d'alimentation ;

les blanchisseries ;

les zones de baignade ; et

cliniques.

Dans la plupart des camps de réfugiés, l'eau est acheminée jusqu'aux habitations. Lorsque c'est le cas, les volumes d'eaux usées domestiques sont généralement faibles et bien dispersés, et ne présentent donc pas de risque sanitaire grave. Il est toutefois important que les gens sachent où et où ne pas se débarrasser de leurs eaux usées domestiques.

Lorsque les points d'eau sont utilisés uniquement pour la collecte de l'eau, les volumes d'eaux usées produits sont probablement faibles, résultant uniquement du rinçage des récipients de collecte et des déversements. Le taux de production d'eaux usées augmente considérablement lorsque les points d'eau sont également utilisés à des fins de blanchisserie. C'est pourquoi il est recommandé que les buanderies spécifiées soient équipées de systèmes d'évacuation capables de traiter la quantité d'eaux usées produites.

En général, les eaux usées présentent une turbidité élevée et des valeurs élevées de solides totaux en suspension (TSS) ; elles peuvent également contenir des huiles, des détergents et des substances alimentaires. Des coliformes totaux et fécaux peuvent parfois être présents, en particulier lorsque l'eau a été utilisée à des fins de blanchisserie.

10.3 Critères de sélection

Plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte pour déterminer les interventions appropriées en matière de gestion des eaux usées :

Conditions du sol

Niveau des eaux souterraines

Topographie

Localisation et type de sources d'eau

Quantité et qualité des eaux usées produites

Conditions climatiques

Considérations socioculturelles

10.3.1 Conditions du sol

L'un des facteurs clés pour déterminer le choix d'une technologie appropriée pour l'élimination des eaux usées est l'état du sol. Les techniques d'infiltration sont souvent adoptées mais ne sont pas toujours appropriées. Dans certains cas, des fosses d'infiltration inefficaces peuvent présenter des risques sanitaires plus élevés (par exemple, en tant que sites potentiels de reproduction des moustiques) que l'absence de toute intervention.

Un puits perdu ou une tranchée d'infiltration ne sera efficace que si les eaux usées peuvent percoler dans le sol. La section 4.3.2 donne des taux d'infiltration indicatifs pour différents types de sol et explique comment identifier ces sols. En cas de doute sur l'efficacité de l'infiltration, il est conseillé de déterminer la perméabilité approximative du sol en effectuant un simple test d'infiltration.

10.3.2 Niveau des eaux souterraines

Le niveau de la nappe phréatique influencera également la possibilité d'utiliser l'infiltration, et les variations saisonnières doivent être prises en compte. Lorsque la nappe phréatique est proche de la surface du sol, l'infiltration risque d'être fortement limitée. Les puits de trempage ou les tranchées d'infiltration qui interceptent la nappe phréatique se rempliront rapidement et il est peu probable qu'ils puissent traiter de grands volumes d'eaux usées. En outre, le risque de pollution des eaux souterraines augmentera avec la hauteur du niveau de la nappe phréatique.

10.3.3 Localisation et type de sources d'eau

Dans tous les cas, la prévention de la contamination des sources d'eau potable par les eaux usées doit être une priorité. Il est donc important que l'emplacement de toutes les sources d'approvisionnement en eau existantes ou potentielles soit pris en compte lors de la sélection et de la conception des systèmes de gestion des eaux usées. Inversement, les possibilités de drainage doivent être prises en compte lors de la sélection et de la conception des points de distribution d'eau.

Lorsque les eaux usées sont rejetées dans les eaux de surface, il est important qu'elles le soient en aval de toute prise d'eau. Cela permettra d'éviter des besoins accrus en matière de traitement de l'eau. Il est également important de prendre en compte l'utilisation de l'eau en aval et les effets du rejet des effluents sur celle-ci.

Lorsque les eaux souterraines sont utilisées comme source d'eau, plusieurs facteurs doivent être pris en compte si les eaux usées sont éliminées par infiltration. Bien que le sol agisse comme un filtre et élimine les impuretés au fur et à mesure que les eaux usées se déplacent vers l'aquifère, les mesures de sécurité suivantes doivent être prises :

Les puits ou les tranchées d'infiltration doivent être situés à une distance horizontale d'au moins 30 m de toute source d'eau souterraine (par exemple, puits, forage).

Les sites d'élimination doivent, dans la mesure du possible, être situés en aval des sources d'eau souterraine.

La base de tout puits perdu doit être située à au moins 1,5 m au-dessus du niveau de la nappe phréatique.

Lorsque les eaux usées contiennent une forte proportion d'hydrocarbures, l'eau doit être traitée avant d'être éliminée.

10.3.4 Topographie

La topographie du site concerné est un facteur clé pour déterminer si des techniques de drainage de surface peuvent être adoptées. Il est rare de trouver un site complètement plat, mais lorsque c'est le cas, ou presque, le drainage de surface devient presque impossible. En général, une pente minimale de 1 pour 200 est recommandée pour le transport des eaux usées dans les fossés de drainage en terre (Davis et Lambert, 1995). Lorsque les canaux de drainage doivent contourner des obstacles naturels, tels que des monticules ou des collines, cela peut augmenter considérablement le temps de travail et les coûts.

10.3.5 Quantité et qualité des eaux usées produites

Le volume des eaux usées générées influencera également le choix de la technologie. Lorsque les quantités d'eaux usées sont faibles, l'infiltration peut être appropriée, même dans les sols peu perméables, ou ces eaux peuvent être éliminées rapidement par évaporation. Lorsque les volumes sont plus importants, les systèmes d'évacuation doivent être sélectionnés et dimensionnés en conséquence. Les systèmes existants peuvent devenir inadaptés si l'utilisation de l'eau augmente fortement, et devront être améliorés ou remplacés. Les taux indicatifs de production d'eaux usées pour les établissements publics sont les suivants :

Hôpital de campagne : 55 litres/personne/jour

Centre de traitement du choléra : 100 litres/personne/jour

Centre d'alimentation : 25 litres/personne/jour

Clinique ambulatoire : 100 litres/jour (total)

Bien que la qualité des eaux usées ne soit pas d'une grande importance dans la plupart des cas, elle doit également être prise en compte en raison du faible nombre d'agents pathogènes qu'elles contiennent. Il est peu probable que les eaux usées provenant des points de collecte d'eau nécessitent un traitement, alors que celles provenant des cuisines ou des hôpitaux en nécessiteront probablement un.

10.3.6 Conditions climatiques

Les conditions climatiques affecteront également la sélection des interventions. Dans les climats chauds et secs, l'évaporation ou l'utilisation des eaux usées pour l'irrigation peuvent être viables. Dans les climats plus humides, le volume des précipitations doit être pris en compte et peut même être utilisé pour éliminer les eaux usées.

Dans les climats plus froids, il ne faut pas négliger le risque de gel des tuyaux ou des systèmes d'évacuation.

10.3.7 Considérations socioculturelles

Bien que la gestion des eaux usées en général soit une question moins sensible que l'élimination des excréments ou la promotion de l'hygiène, les aspects socioculturels doivent également être pris en compte. Lorsque des canaux de drainage de surface traversent des zones résidentielles, les habitants peuvent être tentés d'utiliser les eaux usées à des fins domestiques et il peut être difficile de les en dissuader.

Les pratiques culturelles et la tradition, en termes d'utilisation de l'eau, peuvent également influencer le volume d'eau utilisé et les eaux usées produites. Cela peut également affecter le moment où les eaux usées sont produites, par exemple si un grand nombre de personnes se baignent ou font la lessive à un moment particulier de la journée.

10.4 Choix de la technologie

Les options d'action immédiate pour la gestion des eaux usées sont généralement les mêmes que celles pour une intervention à plus long terme. Il peut toutefois être judicieux de mettre en œuvre une option simple dans la phase d'urgence et de la développer ultérieurement. Dans la mesure du possible, les eaux usées doivent être éliminées à proximité de leur point d'origine. La méthode la plus simple consiste à dévier les eaux usées vers les cours d'eau locaux. La méthode la plus courante dans les situations d'urgence est probablement l'infiltration. Les choix technologiques proposés ici sont les suivants :

Fosses d'infiltration ou puits d'infiltration

Dérivation vers le drainage naturel

Dérivation vers un système de drainage artificiel

Tranchées d'infiltration

Bassins à godets

Bacs d'évaporation

Lits d'évapotranspiration

Utilisation de l'irrigation

10.4.1 Fosses de trempage

Un puisard, ou puits perdu, est simplement une excavation dans le sol qui facilite la percolation des eaux usées dans le sol environnant. Outre les eaux usées provenant des sources décrites ci-dessus, un puits perdu peut également être utilisé pour éliminer les effluents d'une fosse septique ou d'une aquaprivé. En répartissant les effluents sur une surface de sol suffisamment grande, l'eau est traitée et absorbée efficacement. En fonction de la qualité des eaux usées, un film de boue organique peut se développer sur les parois du puits d'infiltration et juste à l'intérieur du sol (figure 10.1). Lorsque les eaux usées passent à travers la boue, elles retiennent les particules en suspension et les organismes qui vivent dans la boue se nourrissent des déchets présents dans l'effluent. Si le débit est trop élevé, la couche de boue s'étend jusqu'à bloquer complètement le sol, empêchant tout écoulement ultérieur des eaux usées.

Le processus de traitement est beaucoup plus efficace si le sol est bien oxygéné. Pour ce faire, le sol doit être alternativement saturé d'effluents et asséché pour permettre l'entrée de l'air. Dans les systèmes bien conçus, cela se produit naturellement en raison des variations quotidiennes du débit. Le processus est beaucoup moins efficace dans des conditions de saturation constante, comme sous la nappe phréatique.

Le fonctionnement d'un puits perdu dépend essentiellement de la perméabilité du sol. Les pores du sol peuvent se boucher avec le temps, ce qui peut réduire la capacité d'infiltration d'un puits d'infiltration donné. Les variations saisonnières de la nappe phréatique peuvent également avoir une incidence considérable sur les performances, et un puits d'infiltration qui fonctionne parfaitement pendant la saison sèche peut déborder à d'autres moments de l'année.

Les fosses d'infiltration ont généralement une profondeur de 2 à 5 mètres et un diamètre de 1 à 2,5 mètres. Les eaux usées qui pénètrent dans la fosse peuvent s'infiltrer dans le sol environnant par les côtés et la base de la fosse. Cependant, si l'eau a une teneur élevée en matières solides, le fond de la fosse sera rapidement obstrué par le limon et la boue. Dans ce cas, l'infiltration ne se fera qu'à travers les parois de la fosse, c'est pourquoi la zone du fond est ignorée lors de la conception des fosses d'infiltration.

La plupart des fosses dans les situations d'urgence ne sont pas revêtues mais remplies de grosses pierres, de blocs, de briques, etc. (figure 10.2). Ce remblai sert à soutenir les parois de la fosse et le couvercle. Il ne joue aucun rôle dans le traitement des eaux usées et son volume doit être déduit lors du calcul du volume de la fosse.

Avantages : Les puits perdus sont faciles et relativement rapides à construire ; ils peuvent être utilisés sur des sites plats.

Contraintes : Elles ne conviennent que dans des conditions de sol perméable et ne peuvent traiter qu'un volume limité d'eaux usées.

Une autre solution consiste à revêtir la fosse d'un revêtement (figure 10.3). Tout revêtement doit être poreux afin que les eaux usées puissent atteindre la surface du sol. Les 0,5 m supérieurs de toute fosse doivent être recouverts d'un revêtement étanche afin d'empêcher l'infiltration des eaux de pluie.

La taille d'un puits perdu dépend du volume de liquide à éliminer et du type de sol dans lequel le puits est creusé. Elle peut être calculée selon le processus suivant :

Calculer la surface de la paroi de la fosse nécessaire à l'infiltration des eaux usées : Surface de la paroi de la fosse (m2) = débit journalier des eaux usées (litres) ÷ taux d'infiltration du sol (tableau 4.3).

Choisissez le diamètre de la fosse.

Calculez la profondeur de la fosse nécessaire à l'élimination de tous les liquides : Profondeur de la fosse requise = surface de la paroi de la fosse ÷ (π x diamètre de la fosse)

Ajoutez 0,5 m (profondeur du revêtement) pour calculer la profondeur totale de la fosse nécessaire.

Exemple pratique : Un puits perdu est nécessaire pour évacuer 500 litres par jour dans un sol sablo-limoneux (taux d'infiltration = 25 litres/m2/jour : voir tableau 4.3). Il n'y a de place que pour une fosse de 2 m de diamètre.

Surface de la paroi de la fosse = débit des eaux usées ÷ taux d'infiltration = 500 ÷ 25 = 20m2 Profondeur de la fosse = surface de la paroi de la fosse ÷ (p x diamètre de la fosse) = 20 ÷ 2π = 3,2m Profondeur totale de la fosse = profondeur de la fosse + 0,5m = 3,2 + 0,5 = 3,7m Note : Les eaux usées provenant de grandes institutions, telles que les hôpitaux, sont susceptibles d'être beaucoup trop importantes en termes de volume et d'épaisseur.

volume à éliminer dans une seule fosse de décantation.

Fosse d'infiltration mal conçue, Tanzanie

10.4.2 Tranchées d'infiltration

La tranchée d'infiltration est une variante du puits perdu. Ses avantages sont qu'elle offre une plus grande surface pour le volume de sol excavé, et qu'elle utilise les couches supérieures du sol qui ont tendance à être plus poreuses. Au lieu de pénétrer directement dans une fosse, les eaux usées sont dispersées par des tuyaux le long d'une série de tranchées qui ont été remplies de gravier grossier (figure 10.4).

Les tuyaux sont poreux afin que les eaux usées puissent s'infiltrer dans le gravier environnant et, de là, à travers les parois de la tranchée, dans le sol. Les tuyaux peuvent être fabriqués à partir de matériaux poreux, tels que le béton sans sable, ou de petits trous ou fentes peuvent être pratiqués dans les parois. Les tuyaux sont posés horizontalement pour permettre à l'eau de se répartir uniformément sur toute la longueur. La taille du tuyau dépend du volume d'écoulement, mais dans la plupart des cas, un diamètre de 100 mm est suffisant.

La partie supérieure du tuyau est recouverte d'une couche de papier, de paille ou d'une feuille de plastique poreux. Cela permet à l'air de pénétrer dans la tranchée et aux gaz de s'échapper, mais empêche la terre végétale de se mélanger au gravier et d'obstruer la tranchée.

Les tranchées doivent être aussi étroites que possible, car seules les parois latérales absorbent les effluents. En général, la tranchée doit avoir une largeur de 300 à 600 mm et une profondeur d'environ 1 m sous le fond du tuyau de distribution.

Avantages : Les tranchées sont faciles et relativement rapides à construire ; elles peuvent être utilisées sur des sites plats ; et elles peuvent traiter une plus grande quantité d'eaux usées qu'une fosse septique de même volume.

Contraintes : Ils ne conviennent que dans des conditions de sol perméable.

La longueur d'une tranchée d'infiltration peut être calculée de la manière suivante :

Calculer la surface de la paroi de la tranchée nécessaire à l'infiltration des eaux usées : Surface d'infiltration (m2) = débit journalier d'eaux usées (litres) ÷ taux d'infiltration dans le sol.

Calculer la longueur totale de la paroi latérale requise : Longueur totale de la paroi latérale = zone d'infiltration ÷ profondeur de la tranchée sous la conduite de distribution

La longueur de la tranchée nécessaire est égale à la moitié de la longueur totale de la paroi latérale.

Note : Idéalement, le taux d'infiltration devrait être mesuré à plusieurs endroits dans la zone de drainage, car la texture du sol change très rapidement. Le chapitre 4 fournit des détails sur la manière de procéder.

10.4.3 Drainage naturel

S'il est possible d'utiliser le drainage naturel pour évacuer les eaux usées vers des ruisseaux ou des rivières, il faut le faire. Il faut veiller à ce que cela se fasse en aval des sources d'eau et, en général, une pente d'au moins 1 sur 200 est nécessaire pour que l'eau s'écoule efficacement dans les canaux en terre. Les canaux de drainage revêtus (par exemple en béton) sont susceptibles d'être efficaces sur des pentes plus faibles, mais leur construction est coûteuse et longue, et ils ne conviennent pas dans la plupart des situations d'urgence.

Les eaux usées à forte teneur en matières organiques, y compris les eaux de lavage, ne doivent pas être détournées vers des étangs stagnants, où elles risquent de devenir anaérobies et nauséabondes. Le déversement de grands volumes d'eaux usées dans de petits cours d'eau peut également provoquer des débordements périodiques, entraînant la formation de mares d'eau stagnante.

Avantages : Les travaux de construction sont minimes et les effets physiques sur le paysage sont négligeables.

Contraintes : Rarement possible ; risque de pollution involontaire des cours d'eau.

10.4.4 Drainage artificiel

Dans certains sites, il peut être approprié de construire des canaux de drainage traversant des obstacles naturels, tels que des monticules de terre ou des collines, pour atteindre un cours d'eau existant. Il s'agira probablement d'un travail ardu, coûteux et long. Toutefois, il peut s'agir de la seule option possible lorsque l'infiltration est impossible et que le drainage naturel conduit à des conditions stagnantes ou dangereuses.

Avantages : Elle peut être la seule option dans les sites imperméables à faible pente.

Contraintes : La construction est coûteuse et prend du temps ; elle peut avoir un impact important sur le paysage environnant.

Manuel

10.4.5 Bacs d'évaporation

Un bac d'évaporation est un étang peu profond qui retient l'eau et lui permet de s'évaporer (figure 10.5). Les taux d'évaporation dépendent du rayonnement solaire, de la température, de l'humidité et de la vitesse du vent. Les eaux usées peuvent être déversées dans des bassins d'évaporation dans des conditions chaudes et sèches, lorsque les taux d'évaporation dépassent considérablement les taux de précipitations pour la période d'exploitation.

En général, de grandes surfaces de terrain sont nécessaires pour que les bassins d'évaporation fonctionnent avec succès. Même un taux d'évaporation élevé de 5 mm/jour nécessite une surface de 200 m2 par mètre cube de liquide par jour (Davis et Lambert, 1996). En supposant qu'il n'y ait pas d'infiltration d'eau dans le sol, la surface nécessaire peut être estimée à l'aide de l'équation suivante :

Surface (m2) = Volume d'eaux usées par jour (m3) x 1000 Taux d'évaporation (mm/jour)

Les taux d'évaporation sont difficiles à déterminer et des instruments météorologiques sont nécessaires. La méthode la plus simple consiste à mesurer l'évaporation directe de l'eau à l'aide d'un évaporimètre, bien que cela nécessite la collecte de données supplémentaires sur les précipitations. L'évaporation peut également être estimée mathématiquement à partir de facteurs climatiques mesurés (température de l'air, humidité, ensoleillement et vitesse du vent). La plupart des manuels d'hydrologie de terrain contiennent des informations sur la manière d'effectuer ces mesures, mais la meilleure solution consiste à obtenir des données provenant de stations météorologiques proches (dans la mesure du possible). En général, les bassins d'évaporation ne devraient être utilisés pour l'élimination des eaux usées que lorsque le taux d'évaporation moyen est d'au moins 4 mm/jour, que les précipitations sont négligeables et qu'il n'y a pas d'autre solution viable.

Eaux usées de surface

Zone d'évaporation

Végétation

Banque de terre

Figure 10.5. Bac d'évaporation

Manuel

Les bassins doivent être situés loin des habitations pour limiter les risques d'insectes liés à l'eau (par exemple les moustiques) et doivent être gérés avec soin si l'on veut qu'ils soient efficaces. Des dispositions devront être prises pour gérer les débordements éventuels pendant les périodes de pluie et un entretien régulier sera probablement nécessaire.

Avantages : Les bassins d'évaporation conviennent aux conditions arides où d'autres méthodes d'élimination, telles que l'infiltration, ne sont pas appropriées.

Contraintes : Elles peuvent favoriser la prolifération des moustiques, des mouches, etc. et nécessitent de grandes surfaces.

10.4.6 Lits d'évaporation et d'évapotranspiration

Les lits d'évaporation peuvent être utilisés là où les méthodes d'infiltration ne peuvent l'être, mais ils ne conviennent qu'aux climats secs et arides. Cette méthode repose sur l'action capillaire pour attirer l'eau à la surface des lits de sable peu profonds, où elle s'évapore dans l'atmosphère. Une amélioration de cette méthode est le lit d'évapotranspiration (figure 10.6), qui augmente le taux d'élimination de l'eau en plantant de la végétation dans le lit pour attirer l'eau et encourager la transpiration.

Les matières solides doivent être retirées des eaux usées avant qu'elles ne pénètrent dans le lit de sable par le biais d'un système de tuyaux de distribution. Les tuyaux perforés doivent être espacés d'environ 1 m et entourés de gravier ou de pierre de taille uniforme (généralement d'un diamètre de 20 à 50 mm). Un tissu filtrant perméable est placé sur le gravier, et le lit est rempli de sable et recouvert d'une couche de terre arable dans laquelle de l'herbe est plantée. Pour que les lits restent aérobies et ne se colmatent pas, ils doivent être aussi peu profonds que possible et ne pas dépasser 1 m de profondeur.

La taille d'un lit d'évapotranspiration dépendra de l'évapotranspiration locale et des taux de précipitations (disponibles auprès des stations météorologiques voisines), ainsi que du débit quotidien d'eaux usées (ou taux de charge). Des taux de charge allant jusqu'à 10 litres/m2/jour peuvent être appliqués, bien que les performances dépendent du type de sol, de la végétation, de la vitesse du vent, de l'humidité, du rayonnement solaire et de la température. Tout ruissellement pluvial doit être détourné autour du système.

Végétation

Pente

Terre végétale

Niveau du sol

Sable

Tuyau perforé (PVC)

Tissu filtrant Pierre

Figure 10.6. Lit d'évapotranspiration

Avantages : Ces lits conviennent aux conditions arides où les autres méthodes d'élimination ne sont pas appropriées.

Contraintes : Une gestion prudente est nécessaire et les lits ne peuvent traiter qu'un volume limité d'eaux usées.

10.4.7 Irrigation

Lorsque de grands volumes d'eaux usées sont générés, il peut être judicieux de les utiliser pour l'irrigation à petite échelle. Il peut s'agir simplement de planter des arbres fruitiers à croissance rapide, tels que des papayes ou des bananes, dans les canaux de drainage. Sinon, les canaux de drainage peuvent être utilisés pour détourner le flux vers de petites zones de terres arables qui peuvent être délibérément inondées d'eaux usées pour favoriser la croissance des plantes.

En général, les eaux usées ne peuvent pas être utilisées pour l'irrigation à grande échelle et une surveillance attentive doit être exercée pour s'assurer que l'eau potable n'est pas détournée à des fins d'irrigation, en particulier lorsque l'approvisionnement en eau est limité.

Avantages : L'irrigation permet d'utiliser de grandes quantités d'eau et contribue à l'activité agricole dans la zone concernée.

Contraintes : En général, seules les possibilités à petite échelle sont viables ; et cela peut encourager une utilisation inappropriée de l'eau potable.

10.5 Traitement des eaux usées

Bien que la plupart des méthodes décrites ci-dessus impliquent un certain traitement ainsi qu'une simple élimination des eaux usées, il est parfois nécessaire de mettre en place des installations de traitement supplémentaires. Lorsque les eaux usées ont une teneur élevée en solides, en huile ou en détergents, il sera nécessaire de séparer ces composants avant l'élimination. Ceci est particulièrement approprié pour les eaux usées provenant de cuisines ou de centres d'alimentation accueillant de grandes populations.

10.5.1 Élimination des solides

Les eaux usées à forte teneur en matières solides doivent être filtrées, en particulier si des techniques d'infiltration doivent être utilisées. Cela évitera que les pores du sol ne se bouchent rapidement et n'empêchent l'infiltration. Une méthode simple d'élimination des solides consiste à faire passer les eaux usées à travers une crépine en sac tissé. On peut également fabriquer un filtre en plastique rudimentaire en découpant de petites fentes dans la base d'un seau en plastique. Ces filtres doivent être régulièrement inspectés et nettoyés si nécessaire.

10.5.2 Séparateurs de graisse

Un bac à graisse, comme son nom l'indique, est conçu pour piéger les graisses ou les huiles et évacuer les eaux usées traitées. Il doit être placé en amont du système d'élimination final. Un piège à graisse simple (figure 10.7) se compose d'une entrée avec une crépine pour éliminer les solides, et d'une série de chicanes. Ces chicanes sont conçues pour piéger les graisses, qui flottent à la surface du liquide, de sorte que seule l'eau propre passe en dessous et finit par s'écouler par le trop-plein. Les bacs à graisse doivent être vidés à intervalles réguliers, de préférence tous les jours. Les pièges peuvent être construits à partir de briques, de blocs, de bois ou d'un bidon d'huile coupé en deux le long de son axe le plus long.

10.5.3 Réservoirs de décantation

Une version plus sophistiquée du séparateur de graisse est un réservoir de décantation (figure 10.8). Il fonctionne sur le même principe pour piéger les graisses ou l'"écume" à la surface du liquide et permet également aux solides en suspension de se déposer en formant un dépôt de boue à la base du réservoir.

L'écoulement du réservoir doit être dirigé vers une fosse d'infiltration ou une tranchée, ou vers un cours d'eau voisin. Les matières décantées dans le réservoir devraient être enlevées et enterrées lorsque le réservoir est rempli à environ un tiers de solides. Le tableau 10.1 indique les dimensions appropriées des bassins de décantation pour différents débits (voir 10.3.5 pour les débits indicatifs).

Débit d'entrée (litres/jour) Profondeur du liquidea (m) Longueur du réservoirb (m) Largeur du réservoir (m)

2000 5000 10000 15000 20000 1.2 1.4 1.5 1.5 1.5 1.9 2.8 3.3 3.4 4.0 1.0 1.4 1.7 1.7 2.0

a Prévoir une profondeur de réservoir supplémentaire de 30 cm au-dessus du niveau du liquide b Le premier compartiment est deux fois plus long que le second

Ces tailles supposent que les solides seront retirés du réservoir tous les trois mois. Lorsque le système est destiné à devenir permanent, il est possible de construire un réservoir plus grand qui devra être vidé moins souvent.

Les bassins de décantation peuvent être construits au-dessus ou au-dessous du sol. Les parois du réservoir peuvent être construites en béton, en briques, en bois ou en terre. Le réservoir doit avoir une profondeur minimale de 1,2 m pour permettre une décantation adéquate, et au moins 0,3 m entre la surface du liquide et la base du couvercle pour la ventilation. L'entrée et la sortie peuvent être réalisées à l'aide d'un "té" (figure 10.9), ou pour les unités plus grandes, un déversoir peut être utilisé pour la sortie.

10.5.4 Fosses septiques

Dans une grande institution publique telle qu'un hôpital ou un centre médical, des fosses septiques peuvent également être utilisées pour l'élimination des eaux usées provenant de la cuisine, de la buanderie et des installations de lavage. Cela dilue les effluents des toilettes et peut être utilisé pour traiter à la fois les eaux usées et les eaux grises (voir section 6.8.10 pour les détails de conception).

10.5.5 Lits en roseau

Les roselières artificielles (ou zones humides artificielles) traitent les eaux usées en éliminant les matières organiques, en oxydant l'ammoniac, en réduisant les nitrates et en éliminant le phosphore (Cooper et al., 1996). Les roseaux

Manuel

Ils consistent généralement en un lit rempli de gravier et recouvert d'une couche de terre ou de sable dans laquelle sont plantés des roseaux. Une fois traitées, les eaux peuvent être rejetées dans un cours d'eau naturel. Il existe deux principaux types de lits, soit

flux vertical ou flux horizontal.

La figure 10.10 montre un lit de roseaux horizontal où les eaux usées sont introduites dans le lit par l'intermédiaire d'un distributeur de pierres d'entrée (ressemblant à un petit puits de trempage). Les eaux usées s'écoulent horizontalement depuis le distributeur à une extrémité du lit jusqu'à une sortie à l'autre extrémité. Une profondeur d'eau de 30 à 50 cm doit être

maintenus dans le lit. Les lits à écoulement horizontal sont simples à utiliser et à entretenir, mais ils occupent une plus grande surface que les lits à écoulement vertical.

Inlet Reeds 9 Surface plane

Pierre d'entrée Gravier Base inclinée ~1:100 Distributeur de sortie

Figure 10.10. Roselière horizontale

Manuel

Les lits de roseaux à écoulement vertical permettent aux eaux usées de ruisseler à travers le support du lit, comme illustré à la figure 10.11. Ici, les eaux usées doivent être introduites dans le système par lots, de sorte que le lit soit complètement inondé pendant un certain temps, puis on le laisse s'égoutter. Cela permet à l'air d'être piégé dans le sol et l'oxygène supplémentaire entraîne une élimination plus efficace des composés azotés et des phosphates des eaux usées (Smith, 2001). Les lits à écoulement vertical nécessitent une gestion plus intensive que les lits horizontaux et un système secondaire pour retenir chaque lot d'eaux usées est nécessaire.

Les systèmes de roselières doivent être soigneusement dimensionnés (voir Cooper et al., 1996) et les auges d'entrée et les tuyaux doivent être nettoyés à intervalles mensuels pour éviter les obstructions.

Entrée : dosage intermittent des eaux usées

Tuyau perforé Peignes

Sable tranchant

Couches de gravier de taille croissante

Sortie

Tuyau perforé Base inclinée

Figure 10.11. Roselière verticale

10.6 Centres de traitement du choléra

Les eaux usées des installations médicales traitant des épidémies spécifiques, telles que les centres de traitement du choléra, doivent disposer de systèmes de gestion des eaux usées indépendants. Il est important que toute infection soit contenue et que la propagation de l'épidémie soit minimisée. D'importants volumes de déchets de désinfectants à base de chlore sont également susceptibles d'être produits dans de tels cas, étant donné qu'ils sont utilisés pour laver les installations et les équipements. En général, ces installations doivent disposer de leur propre fosse septique et d'un système d'évacuation souterrain (p. ex. puits perdu), isolés des sources d'eau souterraines et de surface.

10,7 Ruissellement des eaux de pluie

Bien que ce livre ne traite pas spécifiquement du drainage des sites, il est important d'en tenir compte, en particulier dans les régions où les précipitations sont importantes. Le drainage des eaux de ruissellement peut être essentiel pour prévenir l'érosion du sol et des constructions en terre, pour permettre un accès et une circulation sûrs sur le site et pour minimiser les zones d'eau stagnante. Il est également important que les installations sanitaires telles que les latrines à fosse, les fosses à ordures et les puits perdus soient conçues de manière à ne pas se remplir d'eau de pluie à la suite de fortes précipitations, afin d'éviter la propagation de maladies.

En général, des canaux de drainage doivent être construits pour éviter que le site ne devienne un marécage chaque fois qu'il pleut. Ces canaux peuvent également être utilisés pour évacuer les eaux usées qui peuvent être diluées avec les eaux de pluie. Toutes les installations de drainage doivent être correctement entretenues et faire l'objet d'une inspection et d'un nettoyage réguliers.

Références et lectures complémentaires

Adams, John (1999) Managing Water Supply and Sanitation in Emergencies (Gestion de l'approvisionnement en eau et de l'assainissement dans les situations d'urgence). Oxfam : Oxford. Ayoade, J.O. (1988) Tropical Hydrology and Water Resources. Macmillan Publishers : Basingstoke et Londres. Cairncross, S. et Feachem, R. (1983) Environmental Health Engineering in the Tropics : An introductory text. John Wiley & Sons : Chichester. Cooper, P.F., Job, G.D., Green, M.B. et Shutes, R.B.E. (1996) Reed Beds and Constructed Wetlands for Wastewater Treatment. WRc : Swindon. Davis, Jan et Lambert, Robert (1996) Engineering in Emergencies : A practical guide for relief workers. RedR / IT Publications : Londres. Médecins Sans Frontières (1994) Public Health Engineering in Emergency Situation. Médecins Sans Frontières : Paris. Reed, R. et Dean, P.T. (1994) Recommended Methods for the Disposal of Sanitary Wastes from Temporary Field Medical Facilities. Disasters Vol 18, No 4. Smith, Mike (2001) Traitement des eaux usées : A postgraduate distance learning module. WEDC, Université de Loughborough : ROYAUME-UNI.

Principales questions relatives à la gestion de l'eau en Irlande

Soumissions à la consultation publique Partie 5

Contenu

Nigel de Haas 1

Vincent Dwyer Leitrim County Council 4

Jerry Long ICOS 17

Micheal Lehane APE 24

Ita Harty Dungarvan Shellfish Ltd 33

Cornelia Wahli 37

Bernadette Connolly Forum environnemental de Cork 39

Breian Carroll ACA 48

Alec Rolston An Foram Uisce 61

Ciaran O Kelly Kells Tackle pêcheurs 130

De : Nigel de Haas

Envoyé : mardi 4 août 2020 13:30

Destinataire : rbmp

Objet : Soldat Nigel de Haas

Pièces jointes : Soumission sur le projet de rapport SWMI.pdf

SWMI Consultan

Unité consultative sur l'eau

Department of Housing Planning and Local Government Custom House Dublin 1 D01 W6X0

A Chara,

Vous trouverez ci-joint ma contribution sur le projet de rapport SWMI et les questions vitales qui doivent être abordées au cours de la période 2022 - 2027.

Mise le meas,

Nigel de Haas

Consultation publique

Projet de rapport sur les questions importantes liées à la gestion de l'eau (SWMI)

Soumission de Nigel de Haas

4 août 2020

A Chara,

J'ai le plaisir de formuler les observations suivantes sur le projet de rapport SWMI :

1. Une évaluation de l'efficacité, à l'échelle du bassin versant et de la masse d'eau, des initiatives nationales présentées comme des solutions dans le deuxième plan de gestion de district hydrographique doit être présentée au public afin de fournir les informations et les preuves nécessaires à la prise de décision concernant leur poursuite et l'évaluation de la nécessité d'adopter des mesures supplémentaires.

L'approche de la mise en œuvre de la directive-cadre sur l'eau selon laquelle certaines zones, les zones d'action prioritaire, sont sélectionnées pour des mesures ciblées et d'autres sont laissées à des réglementations de base est totalement insatisfaisante. Je suis préoccupé par le fait que le projet propose maintenant de "poursuivre cette approche pour le troisième cycle du plan de gestion de district hydrographique".

Ainsi, la majorité des masses d'eau qui ne respectent pas les normes de la directive-cadre sur l'eau (ou qui risquent de le faire) NE feront PAS l'objet de mesures spécifiques dans le cadre du troisième plan de gestion des bassins hydrographiques et continueront donc à ne pas respecter les normes. Le programme de gouvernement comporte un engagement politique clair visant à "garantir que l'État se conforme à la directive-cadre sur l'eau de l'UE". L'approche proposée dans le projet de rapport va clairement à l'encontre de cet engagement.

L'approche de priorisation ne suit pas la procédure établie dans la directive pour les exemptions de la réalisation des objectifs de la directive-cadre sur l'eau et n'est donc pas conforme à la directive. Le rapport le plus récent de l'Agence pour la protection de l'environnement indique que plus de la moitié de nos rivières, lacs et estuaires (47 %, 49,5 % et 62 % respectivement) ne sont pas en bon état, c'est-à-dire qu'ils ne respectent pas les normes obligatoires de la directive-cadre sur l'eau relatives au "bon état écologique" et que la qualité de l'eau des rivières a baissé de 5,5 %.

Tous ces éléments sont soumis à la législation nationale de base, ce qui prouve que les mesures de base ne sont pas suffisantes. Afin de garantir les ressources nécessaires à la mise en œuvre d'actions pour toutes nos eaux, le plan de gestion de district hydrographique doit clairement indiquer ce qui doit être objectivement fait. Afin d'appliquer les exemptions relatives aux coûts disproportionnés, l'analyse économique obligatoire requise par la directive-cadre sur l'eau doit être réalisée.

La directive-cadre sur l'eau exige notamment

"Estimation et identification des prélèvements d'eau importants pour les utilisations urbaines, industrielles, agricoles et autres, y compris les variations saisonnières et la demande annuelle totale ..." ;

La mise en place de "contrôles sur les prélèvements d'eau douce de surface et d'eau souterraine et sur les retenues d'eau douce de surface, y compris un ou plusieurs registres des prélèvements d'eau et l'obligation d'obtenir une autorisation préalable pour les prélèvements..." (art. 11.3(e))

Si les États membres "peuvent exempter de ces contrôles les captages ou les retenues qui n'ont pas d'incidence significative sur l'état des eaux", il est impossible d'évaluer l'importance d'un captage, en particulier dans le contexte des impacts cumulatifs dans les bassins versants des écosystèmes terrestres dépendant des eaux souterraines, à moins d'en connaître l'emplacement et le volume.

Une compréhension détaillée des pressions exercées par les prélèvements en Irlande ou de leur interaction avec les impacts spatialement hétérogènes du changement climatique doit encore être développée, en particulier les impacts cumulatifs des prélèvements non contrôlés sur les eaux potentiellement vulnérables et/ou à statut élevé. Pour y parvenir, il est nécessaire d'avoir une vue d'ensemble des prélèvements en Irlande, d'où la nécessité de disposer d'un registre national des prélèvements exhaustif.

Il n'est pas approprié de supprimer le captage en tant que problème spécifique important en matière de gestion de l'eau, pour les raisons suivantes :

Les effets de l'extraction ont tendance à être localisés et peuvent mettre du temps à se matérialiser et ne pas être détectés par la surveillance et la caractérisation de haut niveau de l'AEP ;

Le captage a été identifié comme un problème important de gestion de l'eau au cours des deux cycles précédents de la gestion du bassin hydrographique et je n'ai connaissance d'aucun élément nouveau en faveur de sa suppression ;

Selon le projet de rapport, le captage a été identifié comme l'une des "cinq principales pressions signalées pour les habitats dépendants de l'eau" dans le cadre de la directive "Habitats" ;

Avec 84 % des habitats dépendants de l'eau dans un état de conservation défavorable et un grand nombre d'entre eux liés à des bassins versants de masses d'eau à haut statut dont la protection et la restauration sont une priorité déclarée, toute pression sur ces habitats doit être traitée avec le plus grand sérieux et identifiée comme un problème important.

Je vous remercie de votre attention.

Mise le meas,

Nigel de Haas

De : Vincent Dwyer

Envoyé : vendredi 7 août 2020 10:02

Destinataire : rbmp

Cc :

Objet : Conseil du comté de Leitrim

Pièces jointes : 2020 Signiﬁcant Water Management Issues in Ireland (SWMI) -LCC Environment (en anglais)

Département .docx

Bonjour,

Je joins ma soumission pour examen.

Vincent Dwyer Responsable des finances, de l'eau, de l'environnement et des services d'urgence climatique Conseil du comté de Leitrim, Aras An Chontae, Carrick on Shannon

(Organisme public désigné en vertu de la loi de 2015 sur la réglementation des activités de lobbying)

6 août 2020

SignificantWaterManagementIssuesinIrelandConsultation WaterAdvisoryUnit DepartmentofHousing,Planning,andLocalGovernment Custom House Dublin1. DO1W6XO

Madame, Monsieur Leitrim CountyCouncil se réjouit de l'opportunité de consultation publique sur le document "Significant Water Management Issues in Ireland" produit par le ministère du logement, de la planification, de la communauté et du gouvernement local.

Le comté de Leitrim "LovelyLeitrim" est largement tributaire du tourisme et de la beauté naturelle du comté pour promouvoir le tourisme et générer des dépenses économiques indispensables dans le comté et dans les régions frontalières plus vastes.

Le conseil du comté de Leitrim, qui travaille pour le compte du comté de Leitrim, a formulé un certain nombre d'observations concernant les "problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande" qui devraient être traités dans le cadre du processus de planification du prochain plan de gestion des bassins hydrographiques 2022-2027 ; ces observations portent sur les points suivants :

1. Compte tenu des risques potentiels pour la qualité de l'eau, Irish Water devrait se voir confier la responsabilité de ces stations d'épuration, afin de s'assurer qu'elles sont alimentées en électricité, qu'elles sont adaptées à leur usage et qu'elles se déchargent sur le réseau public qui fait partie de l'infrastructure d'Irish Water.Cela améliorera immédiatement la qualité de l'eau, préviendra les incidents de pollution majeure et permettra à Irish Water de gérer tous les risques associés à la santé et à la sécurité dans ces stations. IrishWater devrait contrôler ses "DrainageAreaPlans" et toute l'infrastructure de drainage dans ces zones, y compris le système de gravité, le système d'évacuation des eaux usées et le système de traitement des eaux usées.

Les eaux usées et les conduites d'évacuation des eaux usées avec les stations de pompage des eaux usées qui y sont associées.

Irish Water est l'organisme responsable de l'octroi et de l'approbation des raccordements à ses égouts, et elle devrait assumer une grande responsabilité et un financement approprié pour résoudre ces problèmes "hérités du passé".

2. IrishWaterisresponsibleforallotherWasteWaterTreatmentPlantsWWTPsinCo. Leitrim.Itmustbenotedthatmorethan50%ofthesearesizedat<500p.eandonly requireanEPACertificateofAuthorisationfortheirfinaldischarge.Themonitoringdata forthesesmallerWWTPsisnotrecordedinthemonthlydatabookthatLocalAuthorities returnto IrishWater.SuchWWTPsareonlymonitored2xperyearandthelimitsare BOD25mg/l,SS35mg/landCOD125mg/.ThenutrientsAmmoniaandPhosphorousin thefinaleffluentsdischargedfromtheseWWTPsto surfacewatersisnotmonitored. TheCertificatesofAuthorisationhavenotbeenreviewedsincetheyweregrantedor thereisno CertificateavailablefortheWWTP.Thissituationismostlikelynotuniqueto Co.Leitrim.TheSurfaceWatersRegulationsrequiresthattheassimilativecapacityofthe receivingwatersiscalculatedforeverydischargeandalloftheseexistingCertificates shouldbereviewedbyIrishWaterasthelicenseeduringthe3rd cycleoftheRBMPsin conjunctionwiththeEPA.

Thereareanumberofthe<500p.e.WWTPsinCo.Leitrimwhicharepartofa“Design, BuildandOperate” (DBO)bundleofschemes.TheDBOContractwastenderedbefore theSurfaceWaterRegulationswerecommencedandthereforetheContractLimitsfor theDBOOperatorhavebeenagreedwithoutconsiderationoftheassimilativecapacity ofthereceivingwaters. Theseschemeshavea30(thirty)yearoperateperiodand contractuallyitwillbecomplicatedto carryoutrefurbishmentworks,butthisisamatter whichIrishWatershouldberequiredto undertakeduringthe3rd RBMPcycle. Thesignificanceoftheimpactofthenutrientsinthepointsourcedischargesfrom these<500p.e.WWTPsshouldbequantified,thenutrientsshouldbemonitoredandany adverseimpactonwaterqualitycanbeaddressed.IrishWatermaynotbefullyawarein allcircumstancesofthepotentialproblemsthese<500p.e.WWTPsarecausing. CurrentlythemonthlydatabookthatLocalAuthoritieshavetoreturntoIrishWateronly requiresreportingforWWTPs>2000p.e.andthereisno requirementto preparean AnnualEnvironmentalReportfortheEPAfor WWTPs<500p.e.withaCertificateof Authorisation. IrishWatershouldhaveaccessto fundingto carryoutthenecessary

les travaux de remplacement et d'amélioration du capital nécessaires pour réduire l'impact des éléments nutritifs dans l'environnement.

est quantifiée.

Les réseaux d'égouts reliés à ces stations d'épuration certifiées sont également importants, car ils combinent tous des débordements dus aux orages (CSO) et des débordements dus aux eaux pluviales (SWO), qui constituent tous des voies potentielles non quantifiées pour le rejet de nutriments dans les eaux.

3. Typicallysmaller<500p.e.WWTPsdo nothaveanyinletcontrolsorstormwaterholding tanksandquicklybecomeinundatedwiththeincreasedvolumeofwater/wastewater arrivingduringperiodsofheavyrainfall.Incidentsarisinginthisregardshouldbe reportableto theEPA.InbetweentheseperiodsofheavyrainfalltheWWTPhasto re.establishtheefficiencyofthetreatmentprocess,ittakestimeforthebacteriatore.establishthemselvesbeforethereisoptimumtreatment.IrishWatershouldbeprovided withthenecessaryfundingto improveandupgradethesesmaller<500p.e.WWTPsto providegreaterprocesscontrolandstormwatercontrol.Itwouldbebeneficialforwater qualityimprovementifIrishWatercouldbedirectedduringthe3rdRBMPCycleto continuetodevelopdrainageareaplansforthesmalltownsandvillageswhereleaking sewers,misconnectionsandpoorlyconstructedcombinedsewersexist;especiallyif thesearelocatedwithinPriorityAreasforAction. Thestormwaterfromseweredareas shouldhaveindependentstorm waterdrainagesystemswherepossible.

4. Le changement climatique et l'augmentation des précipitations qui lui est associée, ainsi que la modification des schémas météorologiques saisonniers, entraînent un autre problème d'inondation dans les réseaux d'égouts. Cela affecte les stations de pompage situées à proximité des rivières ; les niveaux d'eau de ces rivières augmenteront, en particulier pendant les mois d'hiver, lorsque ce niveau dépasse le seuil de débordement d'urgence des stations de pompage. Les stations de pompage commencent à être inondées parce que l'eau de la rivière s'écoule dans le trop-plein. L'eau de la rivière s'écoule dans la station de pompage, ce qui provoque l'augmentation du niveau de l'eau et des eaux usées dans les stations de pompage. Les pompes doivent pomper continuellement en situation de crise pour essayer de maintenir le niveau de l'eau dans le système de traitement des eaux usées.Cela entraîne une rétention des eaux usées dans ces réseaux, des problèmes de sédimentation et d'odeur, cette contre-pression sur le réseau provoque des levées de terre importantes, des problèmes de plomberie interne dans les maisons à faible niveau et crée un grave problème de santé publique.

il y a un affluent continu "dilué" qui est pompé en amont pour le traitement qui

Irish Water doit obtenir le financement d'investissement nécessaire pour combler le déficit dans les réseaux ainsi que dans les stations de traitement des eaux usées.

L'aménagement du territoire est une question importante pour la gestion de l'eau. Les sections chargées de l'aménagement du territoire et de l'environnement devraient collaborer avec les politiques nationales communes qui intègrent les objectifs des plans de gestion des bassins fluviaux (RBMP). Cela contribuera à renforcer l'objectif de "protection" des plans de gestion des bassins fluviaux et à s'aligner sur les plans de développement des comtés. La qualité de l'eau ne doit pas être considérée comme un conflit avec le développement, car cela empêcherait de prendre des décisions qui ne seraient pas basées sur les priorités intégrées de la politique de planification et de la DCE dans le processus de prise de décision.

Il y a un manque de solutions rentables pour les systèmes de traitement des eaux usées domestiques sur les sols peu perméables et pour les sites existants avec des problèmes de restriction de site ; la protection de la qualité de l'eau ne devrait pas être incompatible avec le développement rural. Des orientations pratiques pouvant être utilisées pour effectuer un contrôle de la DCE, pour évaluer l'impact, la capacité d'assimilation, qui fournit des indications sur l'impact cumulatif sur la qualité de l'eau, sont nécessaires. La qualité des rapports techniques soumis pour les installations de traitement des eaux usées est préoccupante. Un organisme de réglementation tel que l'EPA devrait disposer d'un registre des évaluateurs de sites avec une réglementation associée. L'évaluateur de sites pourrait être inscrit au registre moyennant le paiement d'une cotisation annuelle et la poursuite d'une formation continue (équivalente à la formation professionnelle continue). L'inspection du plan national d'inspection (PNI) de l'EPA, que le département de l'environnement effectue dans le comté de Leitrim, présente un taux d'échec élevé. Leitrim a un taux d'échec élevé pour ces inspections NIP, les problèmes liés à une mauvaise installation, à une installation incomplète et à un manque d'entretien étant les plus courants.

Le ministère a récemment annoncé des modifications au régime de subvention existant pour les systèmes de traitement des eaux usées domestiques (DWWTS) dans le cadre du plan national d'inspection de l'EPA, avec la suppression du seuil de revenu et l'augmentation de la subvention de 4 000 € à 5 000 € (85 %). En outre, 2 (deux) nouveaux régimes de subvention sont introduits, à savoir :

Nouveau régime de subventions pour les systèmes de traitement des eaux usées domestiques dans le cadre du plan national d'inspection de l'EPA, dans des domaines d'action prioritaires.

Nouveau programme de subventions pour les systèmes de traitement des eaux usées domestiques dans le cadre du programme de l'EPA

Plan national d'inspection pour la zone de captage à objectif élevé.

Il s'agit de programmes bienvenus et mutuellement bénéfiques pour le propriétaire du logement et pour la qualité de l'eau. Cependant, une occasion pourrait être manquée car les critères de qualification pour chaque programme de subvention exigent que le système de traitement des eaux usées ait été enregistré avant le 1er février 2013 ou après si le système a été installé depuis lors. Ce critère devrait être supprimé, car il empêchera un certain nombre de personnes concernées disposant d'un système d'évacuation des eaux usées défectueux d'introduire une demande de subvention. Il serait préférable que le critère exige l'enregistrement du système d'évacuation des eaux usées comme condition d'obtention de la subvention et comme condition préalable au paiement de la subvention.

Le ministère devrait permettre aux personnes situées en dehors de ces zones de demander une subvention pour l'amélioration/la mise à niveau de leur système de traitement des eaux usées, au lieu de la situation actuelle (en dehors des zones d'action prioritaire et des bassins versants à statut élevé) où le programme de subvention ne peut être utilisé que si vous échouez à une inspection dans le cadre du programme du plan national d'inspection (PNI) 2018-2021 et si votre système de traitement des eaux usées a été enregistré avant le 1er février 2013.Il s'agirait d'une mesure de grande envergure qui permettrait à l'Irlande d'atteindre les objectifs de l'UE en matière de mise en œuvre, et d'une initiative importante en matière de santé publique pour les sites où les DWWTS sont peu performants. L'amélioration de la santé publique pour tous, en particulier pour les personnes qui utilisent des puits domestiques situés sur ces sites, aurait une incidence directe sur la qualité de l'eau. Dans le comté de Leitrim, le plan national d'inspection (PNI) de l'EPA a identifié que, généralement, les systèmes de traitement des eaux usées qui échouent à l'inspection du PNI nécessitent des travaux d'assainissement très coûteux. En raison du niveau élevé d'investissement requis par le propriétaire pour l'assainissement, les progrès sont généralement lents et difficiles, en particulier si leur système de traitement des eaux usées n'a pas été enregistré avant le 1er février 2013 et qu'ils ne sont pas éligibles pour le programme de subvention. L'absence de réglementation et d'autorisation dans le domaine de l'adéquation des sites constitue également un problème important. L'évaluateur de site compétent et le certificateur désigné doivent disposer d'une assurance responsabilité civile professionnelle adéquate et être entièrement responsables de la conception du système de traitement des eaux usées. Ils doivent certifier leur conception et superviser l'installation/la construction et la mise en service avec une signature pour chaque étape. Lors de l'achèvement final, un certificat doit être exigé pour certifier la conception/l'installation/la construction et la mise en service finales du système de traitement des eaux usées, avec une caution/garantie opérationnelle pour le système de traitement des eaux usées pour une période opérationnelle d'au moins 5 à 10 ans. L'évaluateur du site est un élément fondamental de ces travaux d'amélioration et de l'impact associé sur la qualité de l'eau.

7. La sylviculture a été identifiée comme la quatrième pression la plus importante ayant un impact sur la qualité de l'eau (CatchmentsNewsletterIssueNo.9Winter2018). Leitrim où il y a une énorme quantité de plantations forestières existantes et une quantité toujours croissante de terres achetées par des développeurs forestiers. Leitrim si les sites forestiers pouvaient être gérés dans le cadre d'un plan national de gestion des terres d'une manière plus intégrée, d'autant plus que l'Irlande compte sur les plantations forestières pour l'aider à atteindre ses objectifs de réduction des émissions de carbone de l'UE. Les applications forestières devraient être évaluées à l'aide d'une méthodologie intégrée commune appliquée à tous les comtés, comprenant un contrôle de la qualité de l'eau avant le reboisement et une surveillance proactive de la biologie et de la chimie au cours de toutes les activités forestières. Des inquiétudes ont été exprimées concernant le système actuel, dans lequel le système d'appel est jugé par le même département que les demandes de boisement. Bon nombre de ces forêts sont situées dans des régions montagneuses, sur de la tourbe, sur des sols naturellement acides et dans des endroits qui n'auraient jamais dû être plantés. La sylviculture exerce une pression importante sur la qualité de l'eau en raison de la perte de nutriments et de sédiments dans les eaux, de l'impact sur la biodiversité et de l'acidification des eaux. Des solutions d'atténuation ont été identifiées en fonction de l'impact sur la qualité de l'eau : perte de sédiments, impact des herbicides, altérations physiques des habitats. Des herbicides sont utilisés pour gérer la concurrence végétale sur certains sites et des recherches plus approfondies sur la mobilisation de ces petites quantités d'herbicides sont nécessaires. La fixation des herbicides sur les sédiments fins dans les cours d'eau est particulièrement nécessaire, en raison de leur impact significatif sur la qualité de l'eau (en particulier sur les sources d'eau potable) et des distances importantes sur lesquelles ces particules restent répandues. Le service forestier doit jouer un rôle plus proactif dans le contrôle des entrepreneurs, etc. et les distances tampons doivent être augmentées pour protéger la qualité de l'eau. Dans certaines forêts qui ont été plantées il y a 20-30 ans, il y aura des défis importants lors de l'abattage parce qu'il n'y a pas de zone tampon, pas de marge riveraine. Les directives forestières issues de publications telles que "Forestry and Water : Achieving the Objectives and Priorities under Ireland's River Basin Management Plan 2018-2021" doivent être fournies aux propriétaires forestiers, aux entrepreneurs avec leurs licences d'abattage et ces directives doivent être strictement respectées par le personnel des services forestiers sur le terrain pendant les activités d'abattage/éclaircissage. Le service forestier doit effectuer des inspections régulières pour s'assurer que les activités forestières sont conformes aux licences de plantation et d'abattage et aucune activité ne doit être autorisée entre le 1er mars et la fin du mois d'août de chaque année, conformément à la loi sur la faune (amendement) de 2000 et à la loi sur le patrimoine de 2018. Des sanctions importantes devraient être imposées si l'eau

La qualité de l'eau est menacée/affectée par les activités forestières. Le conseil du comté de Leitrim travaille

en étroite collaboration avec l'IFI, a émis des avis au titre de l'article 12 à l'encontre d'entreprises forestières qui enfreignent les "Directives sur la sylviculture et la qualité de l'eau" et les lois sur la pollution de l'eau.

La question des pesticides dans l'eau potable est alarmante. Le département de l'environnement continue à jouer son rôle en livrant et en informant les propriétaires fonciers de leurs responsabilités et en distribuant des brochures du département de l'agriculture.Nous travaillons avec les groupes communautaires, les villes propres, les hôtels, Ianrod Eireann (formation à la pulvérisation de pesticides) afin de promouvoir les meilleures pratiques et la sensibilisation à cette question.L'EPA a choisi ce dépliant pour l'exposer lors de son événement national annuel sur l'eau de cette année, rendant ainsi cette feuille disponible au niveau national pour tous les participants à la conférence.Le MCPA, à notre avis, doit être interdit par le ministère afin d'éliminer complètement le risque de ces pesticides.Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre la mobilisation des pesticides dans les sédiments fins, les attractions chimiques/mobilisation dans les sédiments fins, en particulier dans les sols acides mal drainés et le ruissellement dans les cours d'eau/rivières/lacs les plus proches.

Le ministère de la Culture, du Patrimoine et du Gaeltacht ainsi que le Conseil du patrimoine financent le Centre national de données sur la biodiversité afin qu'il puisse rassembler et diffuser des informations de surveillance détaillées.Un travail plus important est nécessaire et un ensemble de données nationales doit être compilé avec une autorité chef de file telle que InlandFisheries Ireland (IFI) ou le NationalParks and WildlifeService avec la responsabilité et l'accès au financement pour l'engagement de contractants spécialisés qui devraient être "agréés" par l'autorité chef de file pour traiter, éradiquer et éliminer les espèces invasives d'animaux sauvages (EEE) de manière appropriée.Le grand public ne sait pas à qui signaler la présence d'espèces exotiques envahissantes ; un message d'alarme identifiant l'autorité chef de file responsable est donc nécessaire.Pour sensibiliser davantage le public à la localisation, à l'identification et à l'arrêt de la propagation des EEE, une "IAS-App" ou un outil SIG permettant au public d'identifier/enregistrer l'emplacement des EEE devrait être développé ; l'IFI, les clubs de pêche, les équipes d'évaluation des captures, les Rivers Trusts ont tous un rôle à jouer à cet égard.En particulier, les occurrences de renouée du Japon et de balsamine de l'Himalaya, qui constituent la plus grande menace pour les écosystèmes aquatiques, sont présentes dans les zones riveraines. Potentiellement, les espèces animales envahissantes peuvent représenter une menace beaucoup plus grande pour les écosystèmes aquatiques.

problème ayant un impact beaucoup plus important sur la qualité de l'eau existante, mais l'information n'est pas encore disponible.

limitée.

10. L'épandage de lisier constitue une source importante de matières potentiellement très polluantes qui, si elles sont épandues de manière inappropriée, tendent à trouver une voie de pénétration dans les terres jusqu'aux récepteurs d'eaux de surface. Le type, la capacité, l'adéquation et les conditions météorologiques font généralement que le lisier ne peut être répandu sur les terres qu'à la fin de la saison de culture, avec un bénéfice agricole très faible. L'utilisation de digesteurs anaérobies à la place constituerait une initiative très bénéfique pour la protection de la qualité de l'eau dans l'Ouest de l'Irlande ; on pourrait éventuellement utiliser un modèle de partenariat public-privé incitatif. Ces digesteurs aérobies pourraient être mis en place dans le cadre d'un partenariat entre les parties intéressées, telles que l'ESB, Bordna Mona (les entreprises de production d'électricité), Irish Water (qui est responsable des tonnages massifs de boues d'épuration), les entreprises agricoles génératrices de lisier/boues, par exemple les fournisseurs de porcs et de volailles agréés par l'IPPC, et d'autres producteurs de boues organiques, tels que les fermes laitières, sur une base régionale.Le digesteur anaérobie produirait de l'énergie en tant que produit final pour le réseau électrique, ce qui augmenterait la quantité d'énergie produite à partir de ressources renouvelables, contribuant ainsi aux objectifs de réduction des émissions de carbone de l'Irlande. Le produit final pastillé pourrait être crédité à l'agriculteur en fonction du volume de boue fourni en tant que produit fertilisant. Cela semble être un modèle qui fonctionne dans d'autres pays européens et que l'Irlande devrait essayer de faire progresser, même dans le cadre d'un programme pilote.

La sensibilisation et la formation des agriculteurs doivent rester des éléments essentiels de tout programme DAFM, notamment en ce qui concerne le règlement GAP, les distances de retrait, les avantages des clôtures le long des cours d'eau, la mise en place d'abreuvoirs appropriés pour les animaux domestiques, l'utilisation d'herbicides, de pesticides et de produits ovin, le stockage des engrais de ferme, la plantation de zones riveraines afin d'interrompre le cheminement du lisier.Il s'agit là d'activités courantes qui, lorsqu'elles sont menées correctement, sont bénéfiques pour la qualité de l'eau. Il est important de souligner la synergie entre les activités agricoles, les pratiques agricoles et la qualité de l'eau.

Tous les futurs régimes agricoles proposés par le MAAARO devraient être "adaptés" en fonction de la répartition géographique/du type de sol/de l'état de la qualité de l'eau/des précipitations annuelles, avec un critère d'acceptation minimum, à condition que des tests soient effectués et que des plans de gestion des éléments nutritifs soient préparés.

veut renforcer l'objectif de "protection" des plans de gestion des risques biologiques.

Les décisions de l'ADFM doivent tenir compte de la protection des sources (eau potable) et inclure une méthode d'évaluation de l'impact sur la qualité de l'eau et les objectifs du PGDR. La gestion des nutriments est essentielle pour la protection de la qualité de l'eau sur les sites d'agriculture intensive agréés par l'EPA ; les points de sortie du fumier peuvent changer en fonction de la planification et des problèmes posés aux autorités locales par le suivi des mouvements de fumier.

11. L'engagement de la partie prenante a déjà commencé au cours du deuxième cycle du RBMP par LAWPRO et les conseillers de l'ASSAP et LAWCO joue un rôle essentiel dans l'engagement avec nos communautés, en créant un environnement d'éducation et de sensibilisation et en aidant à la mise en place d'un trust fluvial dans toutes nos zones de captage fluvial.

12.

Le personnel de InlandFisheriesIreland(IFI)esttoujoursbienplacépourprotégerlesstocksdepoissonsetveilleràcequelaqualitédel'eau ne soit pas affectée par des risques potentiels de pollution et à ce qu'aucun travail ne soit effectué qui pourrait nuire à la qualité de l'eau ou avoir un impact sur les poissons, tout en protégeant le produit touristique en plein essor.

13.

Les glissements de terrain entraînent des modifications hydromorphologiques de l'écoulement, de la profondeur et de la largeur du canal, de la zone riveraine et de la rivière, ce qui a un impact sur l'habitat physique, la vie piscicole, le drainage, l'augmentation de la charge sédimentaire dans les masses d'eau et une pression importante sur la qualité de l'eau.Des mesures de contrôle plus strictes et des pénalités plus importantes doivent être imposées aux développeurs ou aux industries qui ont contribué à ces événements. Il faut des années pour que la qualité de l'eau des rivières et des lacs se rétablisse de l'effet de ces changements hydromorphologiques.

14.

Tous les sites autorisés à accueillir des installations de traitement des déchets ou les sites faisant l'objet d'un certificat d'enregistrement, en particulier pour l'élimination des déchets de C&D, doivent être soigneusement gérés et surveillés afin d'éviter toute menace de pollution pour la qualité de l'eau dans les lacs et les rivières.La promotion du message sur l'égalité de l'eau est très importante dans ce secteur.Ces installations doivent faire l'objet d'un contrôle régulier et une obligation de responsabilité environnementale doit être exigée.Cette obligation doit être

maintenue par l'exploitant et, en cas de cessation d'activité de celui-ci, elle doit couvrir les

le coût de l'assainissement du site, évitant ainsi le risque de pollution majeure, comme la contamination des sols, etc.

15.

Le programme d'investissement en cours pour la génération de villes et de villages et le programme d'investissement au titre de la directive sur les inondations et du programme CFRAM doivent être alignés sur les plans de gestion des bassins hydrographiques du pays.

16.

L'évacuation des eaux de surface dans les villes et les villages, qui repose sur un réseau de canalisations avec une fin de canalisation ciblée sur une masse d'eau adjacente, peut exercer une pression importante sur la qualité de l'eau. Une meilleure planification des mesures d'atténuation qui intègrent des systèmes de drainage urbain durable (SUD) devrait être obligatoire pour les promoteurs immobiliers.Comme cela a été souligné lors de la récente manifestation nationale sur l'eau de l'EPE en 2020, il convient de mettre davantage l'accent sur les "infrastructures bleues et vertes" pour atténuer et gérer les eaux de surface dans les villes et villages.De tels travaux offriraient l'opportunité d'améliorer l'aménagement paysager afin d'accroître la biodiversité grâce à des plantations appropriées et d'améliorer l'esthétique générale des villes et des villages. Des systèmes d'évacuation des eaux usées bien conçus offrent de multiples avantages, non seulement pour la qualité de l'eau et la réduction des sédiments dans les eaux de ruissellement, mais aussi pour l'amélioration de l'apparence des zones ouvertes et urbaines où ils sont utilisés.Le type de systèmes d'UDS devrait être conçu en fonction de l'infrastructure verte, de la biodiversité et du changement climatique afin de fournir un mécanisme amélioré pour gérer l'augmentation des précipitations et des fortes pluies ; des orientations nationales sur les systèmes d'UDS devraient être fournies.Pour compléter l'utilisation accrue des UDS et mettre l'accent sur la biodiversité, il est également temps de procéder à l'élimination obligatoire du niveau actuel des phosphates et de l'ammoniac dans les produits d'entretien ménager ; cela nécessitera un accord industriel de haut niveau afin de garantir une plate-forme de niveau pour tous les fournisseurs de ces produits.Un accord volontaire ne permettra pas d'éliminer les produits chimiques de ces produits et leur suppression/réduction entraînera directement une amélioration de la qualité de l'eau.

17.

Le public cherche à accroître l'utilisation de nos lacs intérieurs à des fins de loisirs et exprime son intérêt pour que ces lacs soient désignés comme "sites d'eau de baignade". Au cours du troisième cycle du RBMP (2022-2027), si nous atteignons l'objectif d'un état "bon" de la qualité de l'eau, davantage de nos lacs intérieurs pourront être considérés comme des sites d'eau de baignade.

L'énorme travail effectué pour déterminer si un site de baignade est adapté à la désignation en tant que site de baignade.

Le maintien de l'état de ces eaux de baignade désignées et la recherche d'un financement adéquat pour tout développement infrastructurel sur ces sites constituent un défi permanent.La possibilité de désigner davantage de sites de baignade est une conséquence positive de l'amélioration de la qualité de l'eau, qui favorisera également le tourisme, la santé et le bien-être pour tous, et créera des opportunités économiques connexes dans les régions.

18. Un changement important a eu lieu au cours du deuxième cycle du RBMP avec l'introduction de l'équipe d'évaluation des bassins versants du programme des autorités locales en matière d'eau (LAWPRO), également connue sous le nom d'équipe d'évaluation des bassins versants.LAWPRO est une organisation sœur du Local AuthoritiesWaters&CommunitiesOffice (LAWCO). LAWPRO et LAWCO font partie du LocalAuthoritiesWatersProgrammeOffice qui est dirigé par les conseils de Kilkenny et de Tipperary. 5 équipes régionales d'évaluation des captages ont été mises en place, dont 1 équipe de scientifiques en chef.Nous travaillons en étroite collaboration avec les équipes d'évaluation des bassins versants des régions frontalières et de l'ouest, qui travaillent dans chacune des 10 zones d'action prioritaires du comté de Leitrim, afin de poursuivre la caractérisation au niveau local et d'identifier les activités à l'origine du problème pour chaque masse d'eau identifiée comme "à risque" de ne pas atteindre ses objectifs en matière de qualité de l'eau.Nous travaillons en étroite collaboration avec l'équipe pour répondre aux questions posées dans le cadre de l'étude de bureau, en apportant les connaissances locales, en participant aux réunions communautaires et en collaborant avec les mesures de suivi au fur et à mesure qu'elles se présentent. En outre, nous travaillons sur un vaste programme d'échantillonnage de l'EPAWFD dans les lacs et les rivières du comté de Leitrim. En 2020, ce programme nécessite la collecte de 509 échantillons tout au long de l'année.Cependant, les autorités locales sont confrontées à un défi permanent, celui de soutenir et de doter de ressources appropriées le programme de travail en cours et les collaborations décrites plus haut, en particulier lorsque des actions de suivi, y compris l'application potentielle de la loi, seront nécessaires dans le cadre du travail des équipes de capture. Les ressources des autorités locales dans ce domaine doivent être revues, en particulier dans le contexte des structures actuelles de classification du personnel, comparées à celles des structures LLAWPRO et LLAWCO.

19. Dans le cadre de la planification du 3e cycle du plan de gestion du bassin de la rivière (2022-2027), les objectifs sont ambitieux et les améliorations requises d'ici à 2027 sont considérables. Des pressions significatives sur la qualité de l'eau ont été identifiées et le nouveau modèle de ressources (LAWPRO) qui a été introduit au cours du deuxième cycle du RBMP sera poursuivi au cours du troisième cycle, le personnel continuant à effectuer des évaluations locales d'investigation afin d'identifier les zones à problèmes dans les bassins versants.On ne sait toujours pas clairement ce qui se passe après ce processus et quel est le rôle du personnel du modèle de ressources (LAWPRO) ; aura-t-il le pouvoir de faire appliquer la loi par l'autorité principale (Kilkenny&Tipperary County Council).Si les mesures d'application sont prises par le personnel actuel de l'autorité locale au lieu de LAWPRO, il y aura un déficit important en matière de ressources.Les ressources en personnel de l'autorité locale sont actuellement soumises à une forte pression et au défi de gérer les programmes de travail existants et n'ont pas de capacité de réserve pour un travail d'application supplémentaire. Il semblerait très ambitieux que toutes les améliorations de l'état de toutes les masses d'eau soient achevées d'ici 2027. Il y a déjà un travail considérable pour "réparer" les pressions significatives sur la qualité de l'eau qui ont été identifiées.La restauration de la qualité de l'eau des masses d'eau où des pressions significatives ont été identifiées dépend du financement et du temps. La disponibilité du financement de différents systèmes tels que les régimes de capitaux, les régimes de subventions et les régimes de protection de l'environnement rural est essentielle. En outre, ces travaux d'amélioration sont tributaires du temps, et il est impossible de prévoir le temps qu'il faudra pour que l'état de la qualité de l'eau redevienne "bon". En conséquence, de nombreuses améliorations seront apportées à la qualité de l'eau, mais elles ne respecteront peut-être pas l'échéance finale de 2027 pour le troisième cycle des plans de gestion des bassins hydrographiques.

Enfin, nous tenons à exprimer nos remerciements à nos collègues des différents services gouvernementaux, de l'Agence pour la protection de l'environnement, de l'Unité d'évaluation des captages et à l'ensemble du personnel de LAWCO et de LAWPRO qui a travaillé avec nous au cours de ce projet.

Je vous prie d'agréer, Monsieur le Président, l'expression de mes sentiments distingués.

Vincent Dwyer, directeur financier, finances, eau, environnement, action climatique et services d'urgence

De : Eamonn Farrell

Envoyé : jeudi 6 août 2020 19:39

Destinataire : rbmp

Objet : ICOS -Irish Co-operae Organisan Society.

Pièces jointes : 07.08.20 SWMII ConsultaCOS_Final.pdf

Madame, Monsieur

Veuillez trouver ci-joint une réponse à la consultation publique Signiﬁcant Water Management Issues in Ireland de l'Irish Co-operae Organisan Society. Cordialement, Eamonn Farrell

Agri Food Policy Execue Irish Co-operae Organisan Society Ltd

Secrétaire, Milk Quality Ireland Co-operae Society Ltd

E. & O.E. Private, Conﬁdenl and Privileged. Ce courriel et tous les ﬁles et pièces jointes qui l'accompagnent sont conﬁdenl et/ou privilégiés. Ils sont destinés uniquement à l'usage du destinataire prévu. Le contenu de cet e-mail et de tout ﬁle ou pièce jointe transmis avec lui peut avoir été modifié ou altéré sans le consentement de l'auteur. Si vous n'êtes pas le destinataire prévu, veuillez noter que tout examen, diffusion, divulgation, modification, impression, circulation ou transmission de ce courriel et/ou de tout ﬁle ou pièce jointe transmis avec celui-ci est interdit et peut être illégal. Si vous avez reçu ce courriel ou tout ﬁle ou pièce jointe transmise par erreur, veuillez contacter ICOS à l'adresse ci-dessus.

Consultation SWMI, Water Advisory Unit, Department of Housing, Planning and Local Government, Custom House, Dublin 1, D01 W6X0

rbmp@housing.gov.ie

7 août 2020

Re : Problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande

A qui de droit,

L'Irish Co-operative Organisation Society (ICOS) est heureuse de contribuer à cette importante consultation publique sur la gestion de la qualité de l'eau en Irlande.

L'ICOS est l'organisme qui chapeaute plus de 130 coopératives en Irlande - y compris les coopératives irlandaises de transformation et d'achat de lait et les marchés aux bestiaux - dont les entreprises associées ont un chiffre d'affaires combiné de l'ordre de 14 milliards d'euros, avec quelque 150 000 membres individuels, employant 12 000 personnes en Irlande, et 24 000 personnes supplémentaires à l'étranger.

La soumission de l'ICOS se concentrera sur les trois questions liées au chapitre sur l'agriculture dans le rapport public.

document de consultation "Significant Water Management Issues in Ireland" (Questions importantes relatives à la gestion de l'eau en Irlande).

Comment le secteur agricole peut-il contribuer à l'amélioration de la qualité de l'eau ?

Le secteur agroalimentaire irlandais est responsable d'exportations annuelles d'une valeur de plus de 14,5 milliards d'euros, dont 4,4 milliards d'euros pour le secteur laitier et 3,9 milliards d'euros pour le secteur de l'élevage. Le secteur agroalimentaire est la plus grande industrie locale d'Irlande, responsable de la création d'emplois durables et d'emplois dans l'ensemble de l'économie rurale. En tant que membres à part entière de l'économie irlandaise axée sur l'exportation, les membres de l'ICOS sont

Nous sommes parfaitement conscients de l'importance de la durabilité et des défis auxquels le secteur est confronté. Notre

sont les fondateurs d'Origin Green, l'initiative pionnière de Bord Bia en matière de développement durable dans le secteur de l'alimentation et des boissons.

programme. Nos membres sont des transformateurs de produits alimentaires qui opèrent sur des marchés mondiaux extrêmement compétitifs, avec des clients internationaux de plus en plus attentifs à la durabilité, tout en garantissant les normes de qualité et de sécurité les plus élevées. L'Irlande s'est forgé une réputation de producteur de produits laitiers et de viande durables. Le secteur agroalimentaire a tout intérêt à veiller à ce que la qualité de l'eau en Irlande soit améliorée pour atteindre le niveau le plus élevé possible. Nous pensons qu'il est dans l'intérêt de tous de travailler ensemble pour améliorer la qualité de l'eau en Irlande et le secteur laitier en particulier s'est engagé à travailler en étroite collaboration avec les agriculteurs et le gouvernement pour protéger la qualité de l'eau et notre réputation de producteurs durables et sûrs de produits alimentaires de haute qualité.

Les membres de l'ICOS sont des acteurs clés et des bailleurs de fonds de l'Agricultural Sustainability Support and Advisory Programme (ASSAP). En tant qu'organisme représentatif, l'ICOS participe au groupe consultatif d'agriculteurs de l'ASSAP, présidé par Teagasc. Le programme ASSAP est une nouvelle approche importante qui permet aux agriculteurs de s'engager positivement dans la recherche de solutions aux problèmes locaux de qualité de l'eau avec le soutien d'un service de conseil confidentiel. Les principales coopératives de transformation laitière ont employé un conseiller ASSAP pour compléter le travail scientifique effectué par l'équipe LAWPRO. Le conseiller ASSAP de la coopérative fournit un service de conseil gratuit, confidentiel et volontaire aux agriculteurs dans les zones d'action prioritaires. Les conseillers ASSAP coopératifs fournissent des évaluations et des plans spécifiques aux exploitations afin d'empêcher la perte de nutriments et de sédiments dans les eaux. Les conseillers ASSAP des coopératives jouent également un rôle essentiel dans la diffusion de messages clés sur la qualité de l'eau auprès de leurs membres fournisseurs au travers de réunions d'agriculteurs, de bulletins d'information, de SMS, de plateformes de médias sociaux, de vidéos et de webinaires.

Les coopératives de transformation laitière gèrent également des programmes conjoints avec Teagasc, dont certains fonctionnent depuis plus de 20 ans. Ces programmes conjoints sont des programmes de développement agricole qui visent à améliorer les techniques, la gestion de l'environnement étant désormais un pilier central de chaque programme. Les coopératives gèrent également une série d'exploitations pilotes dans le cadre de l'initiative de durabilité des produits laitiers afin de démontrer à leurs fournisseurs les meilleures pratiques dans le domaine de la santé des sols, du pH des sols, de la gestion des nutriments, de la gestion des basses-cours, de la gestion et de l'épandage du lisier.

Il s'agit d'exemples concrets de mesures prises par le secteur agricole et le secteur coopératif en particulier pour contribuer à l'amélioration de la qualité de l'eau. Le secteur coopératif, en tant qu'entreprises détenues et contrôlées par les agriculteurs membres, a fait preuve d'un engagement fort envers ses fournisseurs en soutenant une série de programmes techniques, dont l'ASSAP. Cet engagement se poursuivra à l'avenir dans tous les aspects de la durabilité environnementale, y compris la qualité de l'eau. Nous insistons sur l'importance de traiter des questions telles que la qualité de l'eau dans le cadre d'une approche collaborative, à l'échelle de l'ensemble du gouvernement et du secteur. Cette méthode permettra d'obtenir de meilleurs résultats en matière d'environnement, tout en soutenant l'activité économique dans l'Irlande rurale.

Pensez-vous que la PAC aura un impact positif ou négatif sur la qualité de l'eau en Irlande ?

La politique agricole commune (PAC) a joué un rôle positif dans l'amélioration de la qualité de l'eau en Irlande.

L'évaluation par la Commission européenne de l'impact de la PAC sur la qualité de l'eau publiée en 2019

a conclu que la PAC a participé à la sensibilisation aux questions liées à l'eau et a mis le sujet de l'eau à l'ordre du jour.

En Irlande, la PAC a soutenu l'amélioration de la qualité de l'eau par le biais de programmes environnementaux et d'investissement dans le cadre des mesures de développement rural. Le Green Low Carbon Agri-Environment Scheme (GLAS) est un programme agro-environnemental ciblé dans le cadre du programme de développement rural. La priorité accordée aux exploitations situées dans des bassins versants vulnérables et des masses d'eau "à statut élevé" est une caractéristique essentielle : 45 % des actions du GLAS bénéficient à la qualité de l'eau.

Le programme de modernisation agricole ciblée (Targeted Agricultural Modernisation Scheme) et ses prédécesseurs ont contribué à soutenir les investissements dans les exploitations agricoles pour le stockage du lisier, les bâtiments agricoles et les nouvelles machines telles que la technologie des sabots traînants. Plus précisément, il existe deux programmes TAMS en faveur de la protection de l'eau : Le programme de bien-être animal, de sécurité et de stockage des nutriments et le programme d'épandage de lisier à faibles émissions. Ces programmes d'investissement ont sans aucun doute contribué à l'amélioration de l'environnement et de la qualité de l'eau. La poursuite d'un programme TAMS bien financé au cours de la prochaine période financière (2021-2027) est d'une importance cruciale pour garantir une amélioration continue et des résultats au niveau des exploitations.

En outre, le cadre de l'écoconditionnalité comprend des exigences légales liées à la protection et à la gestion de l'eau découlant de la mise en œuvre de la directive sur les eaux souterraines et de la directive sur les nitrates, ainsi que des normes des BCAE.

Le processus de réforme de la PAC pour la période 2021-2027 est encore en cours de négociation et une période de transition d'au moins deux ans est envisagée. Cependant, il est évident que le nouveau cadre de la PAC mettra encore plus l'accent sur l'environnement. Dans le cadre du premier pilier de la nouvelle PAC, les États membres devront concevoir des éco-systèmes, ce qui constitue une nouvelle exigence. Le développement des éco-régimes devrait se faire en conjonction et en complémentarité avec les nouveaux programmes agro-environnementaux et d'investissement prévus dans le cadre du pilier 2.

Nous soulignons l'importance de développer un nouveau programme environnemental dans le cadre du deuxième pilier qui encouragera une plus grande participation des producteurs laitiers en mettant l'accent sur des mesures qui auront des effets bénéfiques sur le climat, l'eau, le sol et l'air. Nous soulignons également que la PAC ne peut pas tout faire. La PAC fournit une aide au revenu vitale à des milliers de familles d'agriculteurs, en soutenant la sécurité alimentaire et la fourniture de biens publics positifs. Cependant, la PAC est l'un des outils les plus importants pour apporter des changements ciblés. Un bon système environnemental, complété par des éco-régimes pratiques, bien conçus et adaptés aux agriculteurs, sera important.

Enfin, la nouvelle PAC doit continuer à soutenir la productivité et l'efficacité au niveau des exploitations. Le système de production durable basé sur l'herbe de l'Irlande est la clé de notre efficacité et de notre production à faible coût. Le programme TAMS est essentiel pour soutenir les investissements agricoles, l'amélioration de l'environnement, le bien-être des animaux et la santé et la sécurité, et il doit être maintenu dans le cadre de la nouvelle PAC.

Pensez-vous que les mesures de la PAC visant à protéger la qualité de l'eau devraient être maintenues à l'échelle nationale ou devenir plus ciblées au niveau local ?

La meilleure approche consistera à combiner des mesures nationales avec des mesures ciblées au niveau local. Le programme des bassins versants agricoles (ACP) dispose d'un ensemble de 10 années cumulées de surveillance de la qualité de l'eau.

afin d'évaluer le respect de la directive sur les nitrates. L'ACP concerne 320 agriculteurs répartis sur 6

bassins versants. Chaque bassin versant présente différents types de sols et d'exploitations agricoles, la perte de P étant plus importante sur les sols argileux lourds et la perte d'azote plus importante sur les sols à drainage libre. L'azote et le phosphore présentent un contraste important et les mesures d'atténuation varient en conséquence. En résumé, le type de sol, les conditions météorologiques et les pratiques agricoles ont tous une incidence sur la qualité de l'eau, de sorte que plus la mesure est ciblée, meilleur est le résultat probable.

Le programme ASSAP est un exemple d'approche ciblée au niveau local, avec des évaluations d'exploitations individuelles réalisées dans trois catégories : gestion des terres, gestion des nutriments et gestion de la ferme. Grâce aux travaux scientifiques menés par LAWPRO, le programme ASSAP a permis d'identifier les principales pressions exercées sur la qualité de l'eau dans chaque AAP. Ces informations peuvent servir de base à l'élaboration de plans d'atténuation destinés aux agriculteurs et visant à améliorer la qualité de l'eau. Les travaux scientifiques menés par LAWPRO ont conclu que la perte de sédiments constitue une pression plus importante sur la qualité de l'eau que ce que l'on pensait auparavant, ce qui constitue un apprentissage important.

L'approche combinée entre les mesures nationales et les mesures ciblées au niveau local pourrait être prévue dans le cadre des nouveaux éco-régimes de la PAC, l'ICOS proposant que les agriculteurs disposent d'un menu d'options avec des mesures d'atténuation appropriées en fonction de la pression sur la qualité de l'eau au niveau local, qu'il s'agisse de P, de N ou de sédiments. C'est l'approche que nous avons soutenue au sein du comité consultatif de la PAC établi par le ministère de l'agriculture, de l'alimentation et de la mer.

Le programme ASSAP a identifié une série d'options d'atténuation, le rapport intermédiaire ASSAP publié en 2020 mettant en évidence 20 actions d'atténuation pour les agriculteurs, notamment la prévention de la perte de P par les écoulements de surface, la planification des plans nationaux de gestion, les zones tampons, les clôtures autour des cours d'eau, l'emplacement et la méthode d'épandage des engrais organiques, etc. Ces options sont discutées avec l'agriculteur et l'action appropriée est sélectionnée. Ces 20 mesures d'atténuation devraient être examinées, y compris les obstacles à leur adoption. La PAC devrait fournir un soutien approprié aux agriculteurs impliqués dans la mise en œuvre de ces mesures d'atténuation, en particulier celles dont le coût constitue un obstacle.

****************

Nous sommes impatients de nous engager de manière constructive et positive avec le ministère du logement, de l'aménagement du territoire et des collectivités locales et le ministère de l'agriculture, de l'alimentation et de la marine sur l'importante question de la qualité de l'eau. Nous insistons à nouveau sur le fait qu'il est dans l'intérêt de tous de travailler ensemble pour améliorer la qualité de l'eau en Irlande. Le secteur laitier s'est engagé à travailler en étroite collaboration avec les agriculteurs et le gouvernement afin de protéger la qualité de l'eau et notre image de producteurs durables et sûrs d'aliments de haute qualité.

Je vous prie d'agréer, Monsieur le Président, l'expression de mes sentiments distingués,

M. Jerry Long

Président, Irish Co-operative Organisation Society

De : Mary Gurrie

Envoyé : jeudi 6 août 2020 12:17

Destinataire : rbmp

Objet : APE

Pièces jointes : SWMI_submission_EPA_Aug2020.pdf

Bonjour Mick

Veuillez trouver ci-joint la soumission de l'EPA sur la consultation SWMI. Cordialement, Mary

From: rbmp <rbmp@housing.gov.ie> Sent: Friday 20 December 2019 17:04

Objet : Consultan on the Signiﬁcant Water Management Issues now live Importance : Élevée

Chers tous,

J'ai le plaisir d'annoncer que le document de consultation sur les questions importantes de gestion de l'eau (SWMI) pour l'Irlande a été publié sur le site web du ministère à l'adresse suivante

hs://www.housing.gov.ie/water/water-quality/water-framework-direce/public-consultaniﬁcant-water.

gestion

Bien qu'un lancement officiel et une couverture médiatique supplémentaire soient prévus pour la nouvelle année, n'hésitez pas à faire circuler l'information parmi les personnes intéressées.

Merci et bonne pause de Noël.

Cordialement, Mick

Michael McBride

Unité consultative sur l'eau

An Roinn Tithíochta, Pleanála agus Rialtais Áitiúil

Ministère du logement, de l'aménagement du territoire et des collectivités locales

Teach an Chustaim, Baile Átha Cliath 1, D01 W6X0

Custom House, Dublin 1, D01 W6X0

http://www.housing.gov.ie

********************************************************************** Is faoi rún agus chun úsáide an té nó an aonán atá luaite leis, a sheoltar an ríomhphost seo agus aon comhad atá nasctha leis. Má bhfuair tú an ríomhphost seo trí earráid, déan teagmháil le bhainisteoir an chórais.

Deimhnítear leis an bhfo-nóta seo freisin go bhfuil an teachtaireacht ríomhphoist seo scuabtha le bogearraí frithvíorais chun víorais ríomhaire a aimsiú.

Ce courriel et tous les fichiers qui l'accompagnent sont confidentiels et destinés uniquement à l'usage de la personne ou de l'entité à laquelle ils sont adressés. Si vous avez reçu ce courriel par erreur, veuillez en informer le gestionnaire du système.

Cette note de bas de page confirme également que ce message électronique a été analysé par un logiciel antivirus pour détecter la présence de virus informatiques. **********************************************************************

Consultation SWMI Water Advisory Unit Department of Housing Planning and Local Government Custom House Dublin 1 D01 W6X0 06 August 2020

Re : Contribution de l'EPA à la consultation sur les questions importantes liées à la gestion de l'eau en Irlande

Madame, Monsieur

L'Agence de protection de l'environnement (EPA) se réjouit de l'occasion qui lui est donnée de commenter le document de consultation publique sur les questions importantes de gestion de l'eau en Irlande (SWMI). Comme vous le savez, la législation confère à l'EPA un rôle spécifique dans la fourniture d'une assistance scientifique et technique au ministre pour l'élaboration du programme de mesures, et ce travail est en cours pour soutenir la préparation du projet de plan de gestion des bassins hydrographiques 2022-2027. L'EPA a également pour rôle de plaider pour que les principaux défis environnementaux auxquels l'Irlande est confrontée soient relevés et c'est dans ce contexte que la présente soumission est faite.

Nous nous félicitons de la publication de la SWMI conformément aux délais de planification du troisième cycle et de la possibilité d'engagement public qui est un élément clé de la directive-cadre sur l'eau. Nous saluons également la reconnaissance du fait que tous les secteurs doivent jouer leur rôle dans la protection et l'amélioration des ressources en eau de l'Irlande, et que la garantie d'une intégration cohérente des politiques dans le processus de planification de la gestion des bassins hydrographiques avec d'autres plans nationaux et locaux est une priorité essentielle.

Le rapport 2013-2018 de l'EPA sur la qualité de l'eau en Irlande, publié en décembre 2019, a révélé que la qualité de l'eau avait diminué après une période de stabilité et d'amélioration relatives. Seulement 53 % des masses d'eau de surface sont dans un état écologique satisfaisant. Nous avons signalé une augmentation du nombre de sites fluviaux les plus pollués, ainsi qu'une augmentation du nombre de rivières en mauvaise santé écologique. Les tendances positives signalées précédemment par l'EPA se sont inversées. Non seulement nous n'avons pas réussi à améliorer la qualité globale de l'eau, mais nous ne parvenons pas non plus à empêcher une nouvelle détérioration de nos rivières. Le rapport sur la qualité de l'eau a clairement mis en évidence les défis auxquels l'Irlande doit faire face pour atteindre un bon niveau de qualité de l'eau. Bien que des améliorations aient été constatées, 400 masses d'eau supplémentaires n'atteignent pas les objectifs fixés. Il est essentiel que nous mettions un terme au déclin de la qualité de l'eau et que nous continuions à donner la priorité aux travaux visant à restaurer les eaux pour qu'elles atteignent au moins un bon état.

Il est largement admis que le premier plan de gestion de district hydrographique (2009-2015) n'a pas permis d'améliorer la qualité de l'eau comme prévu. Il semble à ce stade que le deuxième plan de gestion de district hydrographique (2018-2021) n'apportera pas non plus les améliorations nécessaires. Il est donc essentiel que le prochain plan de gestion de district hydrographique apporte des améliorations réelles et durables de la qualité de l'eau.

Malgré les résultats en matière de qualité de l'eau, l'APE note que des progrès substantiels ont été réalisés dans le cadre du deuxième cycle en ce qui concerne la mise en place des nouvelles structures de gouvernance, du programme LAWPRO/ASSAP et du Fonds de développement communautaire. Nous devons nous appuyer sur ces progrès pour continuer à intégrer l'approche de la gestion intégrée des bassins versants et pour étendre et cibler les programmes de mesures élaborés pour le plan du deuxième cycle. Des progrès ont également été réalisés dans des domaines tels que la sylviculture, la réhabilitation des tourbières et le développement de la base de données sur l'hydromorphologie. Nous espérons que ces mesures commenceront bientôt à porter leurs fruits en termes d'amélioration réelle de la qualité de l'eau.

Certains domaines requièrent toutefois une attention et une action urgentes et accrues : l'augmentation des niveaux de nutriments, en particulier l'azote provenant de l'agriculture, le rythme de mise en place des infrastructures d'assainissement requises, les incidences des travaux de drainage, la prise en compte et l'atténuation des incidences du changement climatique, et le déclin continu de nos masses d'eau à haut niveau d'objectif (HSO).

Agriculture

L'agriculture est le secteur qui a l'impact le plus important sur la qualité de l'eau en Irlande, avec un impact sur près de 800 masses d'eau qui risquent de ne pas atteindre les objectifs de la directive-cadre sur l'eau. Les problèmes de qualité de l'eau liés à l'agriculture comprennent l'excès de nutriments, la perte de sédiments fins, les produits chimiques (pesticides et herbicides) et les pathogènes microbiologiques (par exemple VTEC) provenant des excréments d'animaux qui pénètrent dans les eaux et présentent un risque pour la vie aquatique et la santé humaine.

Les indicateurs environnementaux relatifs à la qualité de l'eau, à la qualité de l'air, aux gaz à effet de serre et à la biodiversité montrent que nous n'atteignons pas nos objectifs environnementaux et que les tendances vont toutes dans le mauvais sens actuellement. Il est essentiel que nous prenions les mesures nécessaires pour stopper le déclin actuel et commencer à inverser les tendances.

Un grand nombre de plans et de stratégies ont été publiés récemment ou sont en cours d'élaboration. Ils soulignent la nécessité de modifier les pratiques agricoles pour atteindre nos objectifs environnementaux. Il s'agit notamment de la stratégie "de la ferme à la table", de la stratégie de l'UE en faveur de la biodiversité, du plan stratégique de la PAC, du cinquième programme d'action sur les nitrates, de la stratégie agroalimentaire 2030 et du plan d'action pour le climat. Il est désormais possible d'aligner ces politiques et stratégies afin de garantir que toute mesure visant à améliorer la qualité de l'eau puisse avoir des effets bénéfiques multiples, notamment la réduction des émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques, et l'amélioration de la biodiversité. Parmi les autres avantages, citons l'atténuation naturelle des inondations et les valeurs d'agrément qui peuvent contribuer à l'amélioration de la santé et du bien-être.

La pollution par les nutriments provenant de l'agriculture est le problème de qualité de l'eau le plus répandu. La manière dont les émissions d'azote et de phosphore dans l'eau se produisent et leur impact sur l'environnement aquatique varient en fonction du bassin hydrographique, du type de sol et de l'activité agricole. Cela signifie que les messages, les mesures de soutien et les réponses politiques visant à améliorer la qualité de l'eau doivent être plus ciblés et plus spécifiques aux problèmes environnementaux locaux et au contexte, et que nous devons trouver des moyens de mieux soutenir et d'inciter les agriculteurs à adopter et à mettre en œuvre les changements de pratiques nécessaires. Le principe de "la bonne mesure au bon endroit" devrait être davantage mis en avant dans le plan du troisième cycle. En outre, il convient de mettre l'accent sur l'utilisation optimale des engrais organiques, conformément aux conseils du Teagasc, et sur une réduction globale de l'utilisation des engrais minéraux, comme l'a récemment préconisé la stratégie "de la ferme à la table".

Eaux usées

Les eaux usées (urbaines et domestiques) constituent la deuxième pression la plus importante ayant un impact sur la qualité de l'eau en général, et la pression la plus importante ayant un impact sur les eaux de baignade et les eaux conchylicoles. Les graves problèmes auxquels sont confrontés l'environnement aquatique et l'infrastructure de traitement des eaux et des eaux usées en Irlande sont décrits en détail dans nos derniers rapports sur l'eau potable, le traitement des eaux urbaines résiduaires et la qualité de l'eau. Irish Water n'atteindra pas les objectifs fixés dans le deuxième cycle et les progrès réalisés à ce jour sont insatisfaisants, notamment en ce qui concerne les seules pressions importantes.

La mise en place et l'amélioration des infrastructures et du fonctionnement des installations de traitement des eaux usées doivent progresser à un rythme beaucoup plus rapide. Des investissements continus sont également nécessaires pour moderniser les systèmes de drainage combinés, les dispositifs de déversement des eaux pluviales et l'extension des systèmes de collecte. Le financement et l'investissement dans les services de l'eau doivent être alignés sur les priorités spécifiques du programme de gestion des ressources en eau au niveau national et dans les domaines d'action prioritaires.

Climat

Le changement climatique constitue une menace importante pour la qualité de l'eau, la quantité d'eau et les services liés à l'eau. Ces défis sont clairement définis dans le plan d'adaptation sectoriel au changement climatique pour les secteurs de la qualité de l'eau et de l'infrastructure des services de l'eau. L'attention et la priorité accordées au niveau national à l'atténuation du changement climatique et à l'adaptation à ce changement offrent la possibilité d'obtenir des avantages pour la qualité de l'eau et les ressources en eau.

Le rôle potentiel du climat dans l'interaction avec toutes les pressions importantes doit être pris en compte et toutes les mesures prévues par le plan doivent être à l'épreuve du climat. Le financement de la recherche sur l'interface entre l'eau et le climat doit continuer à être soutenu et financé.

Avec le changement climatique et une population croissante qui exercent une pression accrue sur les ressources en eau, la mise en œuvre d'un régime réglementaire efficace pour les prélèvements est essentielle pour gérer ces risques. Les deux périodes importantes de temps sec en 2018 et 2020 ont mis en évidence l'importance de cette mesure. Nous recommandons que la législation proposée soit mise en œuvre sans plus attendre.

Modifications physiques des cours d'eau

La base de données issue du processus de caractérisation et du travail de LAWPRO montre que les pressions hydromorphologiques ont un impact important et généralisé sur l'état de nos eaux, mais qu'elles sont actuellement mal gérées. Les principales pressions sont le drainage des terres, l'entretien des canaux et le dragage, l'élimination de la végétation riveraine, l'utilisation excessive de l'ingénierie dure et les barrières qui limitent le débit, la migration des poissons et le transport des sédiments.

Le plan du troisième cycle devrait s'efforcer de développer et de mettre en œuvre une meilleure gestion et une meilleure application des mesures appropriées pour restaurer et améliorer l'état hydromorphologique des eaux. Les travaux menés par le ministère en vue d'élaborer des orientations pour intégrer la DCE dans le cadre de la planification doivent être poursuivis et mis en œuvre de toute urgence. Ces travaux doivent être largement diffusés et bénéficier de ressources appropriées afin de pouvoir être mis en œuvre dans leur intégralité. Un leadership fort sera nécessaire pour améliorer la coopération entre les différents organismes publics impliqués, et pour accélérer et faire avancer le travail.

Les liens entre les objectifs de la directive sur les inondations et la DCE doivent être renforcés dans le plan du troisième cycle. Il convient de mettre davantage l'accent sur la réduction des impacts potentiels des travaux de défense contre les inondations sur l'hydromorphologie et l'écologie. La mise en œuvre de mesures de rétention naturelle de l'eau dans l'ensemble des bassins versants ("ralentissement de l'écoulement") devrait jouer un rôle important, car ces mesures peuvent réduire les inondations, empêcher les sédiments et les nutriments d'atteindre les eaux et fournir des habitats de zones humides pour une série d'espèces, améliorant ainsi la biodiversité.

Masses d'eau à statut élevé

Il ne reste plus que 20 de nos sites fluviaux de la plus haute qualité et la tendance va dans la mauvaise direction. L'obtention d'un financement pour le projet Waters of LIFE a été un succès dans le cadre du cycle actuel, mais, de par sa nature, le nombre de masses d'eau qui en bénéficieront sera limité. La mise en place du programme Blue Dots est également bienvenue, mais pour être en mesure d'apporter des améliorations substantielles et d'enrayer le déclin, ce programme devra être doté de ressources suffisantes. Les eaux à statut élevé sont particulièrement sensibles et il vaut mieux prévenir que guérir. Le plan du troisième cycle devrait se concentrer davantage et de toute urgence sur la protection des eaux à haut statut restantes. Les pertes de sédiments dues aux opérations forestières dans les bassins versants de montagne constituent la pression la plus importante ayant un impact sur nos eaux à haut statut. Il convient de veiller en permanence à la mise en œuvre et à l'application intégrales des exigences environnementales en matière de boisement et d'accroître le niveau de surveillance lorsque des opérations sont prévues dans des bassins versants de haute qualité.

Le bilan de santé de la DCE de l'UE indique que la directive est adaptée à son objectif et qu'il convient de se concentrer sur l'amélioration de sa mise en œuvre. L'échéance de 2027 pour atteindre au moins le bon état de toutes les masses d'eau est un objectif extrêmement ambitieux qu'il sera très difficile d'atteindre. Il s'agit néanmoins d'un objectif important qui est nécessaire pour soutenir une économie durable, dynamique et saine à l'avenir. La législation primaire visant à mettre pleinement en œuvre la directive est nécessaire pour donner à la réalisation des objectifs une base juridique solide et devrait être considérée comme une priorité dans ce cycle.

Pour atteindre les objectifs de la directive-cadre sur l'eau, il faudra faire preuve de leadership, d'ambition, d'investissement et d'intégration des politiques entre les différents départements et secteurs. Des progrès significatifs ont été réalisés au cours du deuxième cycle dans la mise en place de structures qui favorisent le partage des connaissances et la collaboration. La collaboration entre les secteurs public et privé, ainsi qu'un engagement et une participation accrus des communautés seront essentiels. L'APE s'engage à travailler avec le ministère et les parties prenantes dans le cadre de la gouvernance et jouera son rôle en contribuant à la réalisation de cet objectif important.

Nous avons inclus dans l'annexe 1 ci-dessous des commentaires spécifiques concernant certaines des autres questions relatives à l'IMTS et des suggestions de mesures potentielles.

Dr Micheál Lehane Directeur, Office of Evidence and Assessment

Annexe 1

Hiérarchisation des priorités

Les premières indications montrent que nous parvenons à améliorer la qualité de l'eau dans les zones d'action prioritaire (ZAP). L'APE soutient donc la poursuite de l'approche prioritaire pour la restauration des masses d'eau. Les progrès réalisés dans les ZAP ont toutefois été contrebalancés par des détériorations parfois importantes de la qualité de l'eau dans d'autres zones, ce qui doit cesser. L'un des principaux objectifs de la directive-cadre sur l'eau est de prévenir la détérioration et les mesures de base en place ne semblent pas y parvenir. Il est nécessaire de renforcer considérablement la fonction de protection dans le cadre du prochain RBMP afin que les investissements et les efforts visant à garantir l'amélioration des AAP portent leurs fruits à l'échelle nationale et que les activités à l'origine des dégradations cessent ou soient atténuées.

Il est également nécessaire de transposer à l'échelle nationale les enseignements tirés des projets financés, des projets pilotes et des programmes. Il est possible d'optimiser les ressources impliquées et de maximiser les résultats en intégrant, coordonnant et consolidant mieux les efforts déployés par les organismes de mise en œuvre, les communautés, la recherche et d'autres programmes financés, afin de protéger et d'améliorer la qualité de l'eau dans chaque bassin hydrographique.

Lors de la sélection des mesures, la priorité doit être donnée aux actions qui présentent des avantages multiples pour le plus grand nombre possible de nos atouts environnementaux (qualité de l'air, gaz à effet de serre, biodiversité, atténuation des inondations naturelles et qualité de l'eau), tout en soutenant nos objectifs économiques et sociaux.

Participation du public

L'APE se félicite des améliorations significatives du niveau d'engagement du public dans les activités liées à l'eau au cours du cycle actuel, ainsi que des efforts et des ressources mis en place pour encourager la participation du public et des communautés. Un certain nombre de domaines devraient être développés davantage ou soutenus pour continuer à tirer parti des progrès réalisés. Le rôle d'An Foram Uisce dans la sensibilisation et l'engagement du public pourrait être renforcé. D'autres opportunités pourraient être recherchées pour établir et soutenir les Rivers Trusts et d'autres groupes communautaires afin de les aider à s'appuyer sur des bases solides. Les enseignements tirés de l'expérience des Rivers Trusts de la Maigue et de l'Inishowen dans les années à venir fourniront des indications précieuses à cet égard.

La science citoyenne est un moyen efficace d'impliquer et d'éduquer le public et les communautés et de produire des données scientifiques précieuses. Il convient d'envisager de soutenir l'élaboration et la mise en œuvre d'un programme ou d'une stratégie nationale de science citoyenne pour l'eau, qui intègre et propose une gamme d'outils adaptés à tous les niveaux. Un plan d'accompagnement devrait également être mis en place pour permettre la collecte, le stockage et la diffusion en toute sécurité de ces données, qui constituent une source précieuse de connaissances à l'appui de l'objectif plus large de protection et d'entretien de nos eaux.

Nous avons réalisé des progrès significatifs au cours du plan du deuxième cycle en partageant largement les données, les connaissances et les expériences, et il convient de poursuivre dans cette voie au cours du nouveau plan. L'intérêt du public pour les questions environnementales, en particulier des jeunes générations, continue de croître. Il convient d'étudier les possibilités d'accroître la sensibilisation à l'approche de la gestion intégrée des bassins versants et à la valeur d'une bonne qualité de l'eau, par le biais de programmes d'éducation communautaire, de cours de perfectionnement professionnel et d'institutions universitaires.

Planification

Une planification efficace et cohérente aux niveaux local, régional et national est essentielle pour apporter les améliorations environnementales requises dans les domaines de l'eau, du climat, de l'air et de la biodiversité, et pour optimiser le potentiel de bénéfices multiples de toutes les mesures prises.

Le système de planification devrait être utilisé pour garantir la mise en œuvre de mesures naturelles et de rétention d'eau en tant que solutions pour la protection contre les inondations, le rôle largement répandu des infrastructures vertes et bleues et des programmes de développement urbain durable, ainsi que la protection des ressources en eau par la mise en œuvre de mesures d'utilisation efficace de l'eau. Nous sommes d'accord avec la déclaration du SMWI selon laquelle les futures infrastructures doivent être "à l'épreuve de la DCE".

Eaux usées domestiques

La récente extension du programme de subventions pour les eaux usées domestiques est la bienvenue. Les conclusions du rapport 2019 sur la mise en œuvre du plan national d'inspection, selon lesquelles plus de la moitié des systèmes de traitement des eaux usées domestiques inspectés ne répondent pas aux normes requises et 27 % des systèmes qui ont échoué entre 2013 et 2019 n'ont pas été réparés, sont préoccupantes étant donné que ces inspections sont ciblées sur les zones où les systèmes de traitement des eaux usées domestiques sont les plus susceptibles d'avoir un impact sur la qualité de l'eau. Des mesures supplémentaires sont nécessaires pour garantir que les propriétaires réparent les systèmes qui ne satisfont pas aux inspections et pour améliorer la sensibilisation générale du public afin d'encourager les bonnes pratiques.

Santé publique / Qualité de l'eau potable

L'eau est indispensable à la vie, mais elle peut aussi présenter une menace pour la santé en cas d'exposition à de l'eau potable, des eaux de baignade et des coquillages contaminés. Des questions telles que la contamination des eaux souterraines par les microbes et les nitrates, l'incidence de la bactérie VTEC en Irlande et la détection continue de pesticides dans les masses d'eau sont préoccupantes.

Dans le récent rapport sur la qualité de l'eau potable dans les approvisionnements publics en 2019, l'EPA a souligné la nécessité d'adopter une approche de plan de sécurité de l'eau potable afin d'évaluer les risques pour l'eau potable et de donner la priorité aux mesures à prendre pour faire face aux risques les plus importants. Étant donné que l'application d'une telle approche fondée sur les risques est susceptible d'être incluse dans la directive révisée sur l'eau potable, le prochain plan de gestion de district hydrographique devrait intégrer la planification de la sécurité de l'eau potable dans son application de l'approche de la gestion intégrée des bassins versants et des mesures de progrès sur la protection des sources d'eau potable. Les systèmes d'approvisionnement en eau privés restent à la traîne par rapport aux systèmes publics en termes de conformité et il conviendrait d'envisager d'y remédier dans le cadre du programme de mesures du prochain plan de gestion de district hydrographique.

L'EPA convient que toutes les mesures identifiées dans cette section du document SWMI sont nécessaires. Il est essentiel que des ressources suffisantes soient fournies pour les faire progresser. Il convient également d'améliorer la résistance de l'approvisionnement en eau aux phénomènes météorologiques extrêmes.

Nous devons continuer à développer nos connaissances et notre base de données en ce qui concerne les aspects de santé publique de la protection de l'eau dans des domaines tels que les ECVT, la résistance antimicrobienne et les effets combinés des produits chimiques. Une étude sur les aspects économiques de la protection des sources par rapport au traitement devrait être réalisée. L'EPA achève son examen des zones sensibles aux nutriments, comme l'exige la directive sur le traitement des eaux urbaines résiduaires. Ces zones doivent être placées sur une base statutaire afin de garantir un niveau élevé de protection.

Les avantages pour la santé de l'amélioration de la qualité de l'eau et de l'accès aux espaces bleus pour le bien-être pourraient être davantage mis en évidence et des mesures visant à promouvoir et à développer cet aspect devraient être envisagées.

Espèces exotiques envahissantes

Les espèces exotiques envahissantes constituent une menace pour la qualité de l'eau, les habitats protégés et la biodiversité de l'Irlande et représentent un coût pour l'économie. Le plan d'action national pour la biodiversité souligne que la présence et la propagation des espèces exotiques envahissantes en Irlande augmentent, et que l'impact des espèces envahissantes sur les espèces protégées d'Irlande devrait s'accroître au cours de la prochaine décennie. Plusieurs des espèces envahissantes préoccupantes sont des espèces aquatiques ou colonisent les habitats riverains. Les espèces envahissantes ont un impact sur les écosystèmes et peuvent concurrencer les espèces indigènes, ce qui entraîne une perte de biodiversité.

Un bilan intermédiaire du plan d'action national pour la biodiversité 2017-2021 publié en 2020 a mis en évidence les progrès limités réalisés dans la lutte contre les espèces envahissantes. L'EPA est d'accord avec l'appel lancé dans l'IMOA en faveur d'une approche stratégique de cette question et de la nécessité d'une approche coordonnée entre les organismes publics et les parties prenantes. Il faut un plan d'action doté de ressources et d'un soutien adéquats. Un leadership fort sera nécessaire pour faire progresser les actions pertinentes de manière intégrée. Il conviendrait d'étudier les possibilités d'impliquer les citoyens par le biais d'initiatives scientifiques citoyennes.

Produits chimiques dangereux

Si l'état chimique global de nos masses d'eau est relativement bon (si l'on exclut les substances omniprésentes telles que le mercure et les hydrocarbures aromatiques polycycliques ou HAP), l'éventail croissant et les niveaux de plus en plus élevés de produits chimiques dangereux détectés dans les masses d'eau constituent une préoccupation majeure, tant du point de vue écologique que du point de vue de la santé humaine.

La réglementation relative à la fabrication, à l'utilisation et à l'élimination des produits chimiques dans tous les secteurs (soins de santé, santé animale, agriculture, produits de soins personnels, etc. ) est, par nature, fragmentée. Il convient d'encourager fortement la coordination dans l'élaboration et la mise en œuvre de plans et de mesures entre les autorités et les organisations concernées. La création du groupe national sur la chimie de l'environnement aquatique est une étape positive à cet égard et doit continuer à être soutenue. De même, le groupe d'action national sur les pesticides dans l'eau potable doit continuer à être soutenu.

Plusieurs stratégies et plans d'action ont été publiés récemment ou le seront prochainement et devraient être pris en compte ou mis en œuvre en termes de mesures. Les stratégies de l'UE en matière de biodiversité et de la ferme à l'assiette fixent des objectifs ambitieux de réduction de l'utilisation des pesticides. Le plan d'action national irlandais (INAP) sur la résistance aux antimicrobiens est en cours de préparation pour la période 2021-2024. La proposition de stratégie de l'UE sur l'utilisation durable des produits chimiques comprendra probablement des mesures visant à accroître la sensibilisation et à influencer les comportements en termes de gestion des produits chimiques (y compris les médicaments). L'approche stratégique de l'Union européenne concernant les produits pharmaceutiques dans l'environnement (COM(2019) 128) fournit un aperçu utile des sources et des mesures potentielles qui pourraient être prises, dont beaucoup pourraient être appliquées à une gamme plus large de produits chimiques, comme la sensibilisation, les initiatives de responsabilité des producteurs et l'amélioration de la gestion des déchets. En outre, la Commission européenne a récemment lancé une révision de la directive qui réglemente l'utilisation des boues d'épuration dans l'agriculture. Cette révision montre que la directive ne réglemente pas une série de polluants potentiels dans les boues qui peuvent avoir un impact sur le sol et les eaux lorsqu'elles sont épandues sur les terres. Les résultats de ce processus seront utiles pour l'introduction de mesures supplémentaires visant à réduire l'impact des produits chimiques.

La surveillance des substances prioritaires et des substances dangereuses prioritaires est coûteuse. Une surveillance supplémentaire est nécessaire, mais il est important qu'elle soit ciblée pour garantir une utilisation optimale des ressources. Il convient d'étudier les possibilités d'identifier les lieux de vente, d'utilisation et d'élimination des pesticides et des produits de santé animale, afin d'établir un lien avec les incidences sur la qualité de l'eau au niveau local et d'améliorer nos processus d'évaluation des risques. Les conclusions et les recommandations de l'étude sur l'élimination des médicaments non utilisés (DUMP) devraient être examinées et la mise en place d'un système de PRI devrait être envisagée pour remédier à l'absence d'une filière d'élimination claire pour les médicaments non utilisés. Les investissements dans la recherche sur les risques et les technologies de traitement des substances dangereuses devraient être soutenus afin de continuer à informer la politique et à identifier des solutions.

Pressions urbaines

Les milieux aquatiques urbains de nos villes et de nos campagnes sont souvent caractérisés par une qualité de l'eau insatisfaisante. Les types de pressions qui s'exercent sur ces milieux comprennent le ruissellement des surfaces pavées, les fuites et les déversements, les mauvais raccordements lorsque les rejets domestiques sont acheminés directement vers la rivière, les rejets non autorisés, les déversoirs d'orage et les pressions hydromorphologiques telles que les ponceaux, les barrières, les modifications apportées aux zones riveraines, les ports et les havres. Ces pressions peuvent avoir un impact sur l'état écologique, sur la qualité des eaux utilisées à des fins industrielles et d'eau potable, et sur les eaux de baignade. Les problèmes urbains sont généralement difficiles à démêler et coûteux à atténuer.

Irish Water progresse actuellement dans le développement d'un certain nombre de plans de zones de drainage qui cartographieront et évalueront l'état du réseau de drainage existant dans 44 zones urbaines. L'avancement de ce travail prend du temps et est lent. D'importants investissements seront nécessaires pour mettre en œuvre les mesures d'atténuation identifiées dans ces plans.

Il convient également d'examiner, dans le cadre de la planification, la manière dont les infrastructures vertes et bleues peuvent être intégrées rétrospectivement dans l'environnement urbain existant, et progressivement à l'avenir dans le cadre des nouvelles demandes de développement. Bien que certaines autorités locales progressent dans cette voie, il conviendrait d'explorer les possibilités de leadership et de partage des connaissances et des expériences dans l'ensemble du secteur des autorités locales. Une approche stratégique de la restauration des cours d'eau dans les zones urbaines sera probablement nécessaire pour s'assurer que les avantages multiples sont ciblés, afin d'obtenir le meilleur retour sur investissement. Outre les avantages environnementaux, la valeur potentielle en termes de santé publique et de bien-être des espaces verts et bleus dans les environnements urbains a été mise en évidence dans une étude récente de l'Economic and Social Research Institute (Institut de recherche économique et sociale).

La question des mauvaises connexions domestiques est importante car les traiter a posteriori demande beaucoup de ressources, de temps et d'argent. Des mécanismes créatifs doivent être identifiés pour prévenir le problème à la source, par exemple par le biais d'un programme d'information, d'éducation et de sensibilisation destiné aux propriétaires fonciers et aux entrepreneurs, d'un système de certification, de l'application de la planification ou d'autres moyens. Les enseignements tirés du projet LIFE "Dublin Urban Rivers" peuvent être utiles à cet égard.

Autres commentaires

L'APE est consciente des inquiétudes suscitées par des sujets tels que l'aquaculture, la récolte commerciale d'algues, la résistance antimicrobienne, les microplastiques, etc. Il est important que les risques et les impacts des activités, qu'elles soient existantes ou nouvelles, soient identifiés, évalués et communiqués, et que nous continuions à construire la base de données probantes sur ces sujets et à rechercher les futurs problèmes ou sujets qui pourraient être préoccupants.

From: Dungarvan Shellﬁsh Ltd <dsf-oysters@hotmail.com>

Envoyé : mercredi 5 août 2020 12:57

Destinataire : rbmp

Objet : Dungarvan Shellﬁsh Ltd

Pièces jointes : SWMI Submission.docx

Bonjour,

J'espère que vous allez bien, veuillez trouver ci-joint notre soumission. Veuillez également accuser réception de notre demande. Merci beaucoup, Ita Harty

Veuillez noter que nous ne pouvons pas garantir que les données personnelles et sensibles, envoyées en texte clair par courrier électronique standard, sont entièrement sécurisées. Les clients qui choisissent d'utiliser ce canal sont réputés avoir accepté tous les risques encourus. Les autres méthodes de communication que nous proposons sont le courrier postal.

Objet : Document de consultation publique sur les questions importantes liées à la gestion de l'eau (SWMI)

Les préoccupations des habitants de la ville,

Nous aimerions transmettre la soumission ci-dessous au processus de consultation.

Les zones conchylicoles étaient auparavant protégées par la directive sur les eaux conchylicoles, qui a ensuite été intégrée à la directive-cadre sur l'eau (DCE), à la suite de quoi la valeur microbiologique indicative (coliformes fécaux) dans les eaux conchylicoles a été complètement supprimée. Ainsi, la DCE sur laquelle les conchyliculteurs comptent pour leur protection ne protège pas contre la pollution par les eaux usées provenant de l'homme et de l'agriculture, qui a un impact négatif sur l'environnement récepteur et en particulier sur les conchyliculteurs.

Une valeur obligatoire (limite supérieure) pour E. coli dans les eaux conchylicoles devrait être établie pour protéger les producteurs de coquillages, tout comme on protège les humains dans les eaux de baignade. L'Ecoli serait le plus pertinent car les zones de production de coquillages sont classées en fonction de l'Ecoli dans la chair des coquillages.

L'adhésion à une valeur obligatoire aurait également l'avantage de réduire les niveaux de norovirus (dérivé des eaux usées humaines) présents dans la colonne d'eau, ce qui permettrait une dépuration plus rapide des mollusques (huîtres) et même des périodes plus longues de l'année pendant lesquelles les huîtres sont naturellement exemptes de norovirus. Un autre avantage du respect d'une limite d'E. coli dans l'eau par la réduction des rejets humains et agricoles est que les apports de nutriments sont également réduits (l'azote et le phosphore viennent avec l'E. coli dans ces rejets). La législation sur les norovirus est imminente et constitue un paramètre essentiel pour l'industrie des mollusques et crustacés, qui doit être protégée contre les apports élevés de norovirus provenant des rejets humains dans les eaux usées, conformément à la directive-cadre sur l'eau.

Il s'agit d'un problème important de gestion de l'eau qui n'est pas abordé dans ce projet de consultation. Les normes microbiologiques dans les masses d'eau doivent être inscrites dans la directive-cadre sur l'eau pour le bien de l'industrie conchylicole, du public qui utilise les masses d'eau et de l'écosystème. Les programmes de réduction de la pollution élaborés pour les masses d'eau désignées pour la conchyliculture semblent avoir cessé d'être développés, ce qui explique cette situation.

En outre, la DCE ne surveille pas tous les paramètres nécessaires à la protection de l'écosystème dans les masses d'eau de transition et côtières. Un exemple de cette situation serait l'utilisation à grande échelle et généralisée de chlore comme l'hypochlorite de sodium, utilisé pour contrôler l'encrassement biologique dans les centrales électriques utilisant l'eau de mer pour leurs systèmes de refroidissement, dans les pratiques agricoles (nettoyage des réservoirs), dans les entreprises de transformation alimentaire et potentiellement dans les réseaux d'égouts, les réservoirs de stockage des eaux usées et les stations d'épuration. L'introduction de chlore comme l'hypochlorite de sodium dans l'environnement marin entraîne des réactions chimiques complexes qui peuvent conduire à la formation d'oxydants produits par le chlore (CPO), tels que l'acide hypobromeux, les ions hypobromes et les bromamines, et finalement à des trihalométhanes plus durables, tels que le bromoforme, dans l'environnement marin, ce qui peut avoir un impact sur la production de phytoplancton et la vie marine (effets létaux et sublétaux). La reconnaissance des dommages causés par les PCO à la vie marine et aux écosystèmes a conduit à la fixation de valeurs seuils pour les PCO dans des pays tels que l'Afrique du Sud, le Canada et les États-Unis, avec des niveaux de 2 à 10 microgrammes/l'eau de mer.

Toutefois, on peut constater dans ce document de consultation qu'il existe des procédures en place et des organismes chargés de remédier à ces lacunes :

. Le groupe national sur la chimie de l'environnement aquatique (NAECG) a été créé pour rassembler l'expertise nationale sur les produits chimiques dangereux dans l'environnement aquatique et pour apporter une nouvelle approche stratégique plus intelligente à la gestion des produits chimiques dangereux dans l'environnement aquatique à l'avenir.

. Un programme national de surveillance des substances prioritaires et spécifiques a été mis en place.

établi. Le programme évolue pour intégrer de nouveaux composés, qui peuvent être ajoutés au niveau de l'UE ou au niveau national.

. L'EPA continuera à examiner et à développer ses capacités d'analyse pour évaluer les substances chimiques dangereuses dans les masses d'eau irlandaises afin de tenir compte de toute nouvelle substance dangereuse prioritaire spécifiée par la Commission ou de tout nouveau polluant spécifique identifié pour l'Irlande.

Il semblerait donc que la voie soit libre pour aborder la surveillance et l'impact de l'eau de Javel et des intermédiaires et produits finaux dérivés de l'eau de Javel dans l'environnement marin. En effet, l'insecticide cyperméthrine a récemment été ajouté au programme de surveillance de la DCE en Irlande (comme l'indique le document de consultation).

. Plus récemment, une étude exploratoire menée par l'EPA en 2017 - 2018 a détecté la

la présence de l'insecticide cyperméthrine dans les rivières en de multiples endroits en Irlande et cette substance a récemment été ajoutée au programme national de surveillance.

La directive-cadre sur l'eau met l'accent sur la nécessité d'éviter les niveaux anormalement élevés de phytoplancton dans les masses d'eau transitoires et côtières (eutrophisation), ce qui est très important, mais la suppression anormale de la production de phytoplancton par des produits chimiques anthropogéniques tels que l'hypochlorite de sodium est également importante à éviter, car l'ensemble de l'écosystème dépend du phytoplancton pour le maintien de populations et de services marins sains et stables.Ceci est particulièrement important pour les producteurs de coquillages qui dépendent de niveaux de phytoplancton raisonnables pour maintenir la croissance et la santé des stocks jusqu'à la taille du marché.

Le projet de document de consultation fait état de préoccupations concernant l'aquaculture et la nécessité d'un examen plus approfondi, ainsi que l'élevage de coquillages :

. En ce qui concerne la conchyliculture, la principale préoccupation concernait le risque de contamination des coquillages par les activités terrestres, en particulier les rejets d'eaux usées.

Ce texte est formulé de manière à présenter les coquillages comme le problème plutôt que l'activité terrestre, ce qui est vraiment remarquable pour toutes les mauvaises raisons, compte tenu des rejets à grande échelle et largement répandus dans les masses d'eau transitoires et côtières et compte tenu de la présence permanente d'une industrie conchylicole durable de classe mondiale dans le sud-est de l'Irlande.

La conchyliculture est unique en ce sens qu'elle est la seule activité marine/terrestre qui soutient activement l'écosystème en l'éloignant de l'eutrophisation, ce qui favorise la biodiversité et la durabilité et permet à l'écosystème de continuer à fonctionner et à fournir les avantages et les services qu'il procure. Pour ce faire, les nutriments (azote, phosphore et carbone) sont éliminés de l'écosystème par l'alimentation du phytoplancton (contrôle descendant), la récolte des stocks et l'élimination accrue de l'azote sous forme de gaz N2 grâce au couplage benthique-pélagique (amélioration de la dénitrification bactérienne) dans les sédiments sous les mollusques et les crustacés.Les conchyliculteurs ne sont pas rémunérés pour ce précieux service écosystémique, à savoir l'élimination des nutriments, qui est évaluée à 30,93 euros/kg pour l'azote et à 93,63 euros/kg pour le phosphore (Hernandez-Sancho et al.(2010)), comme indiqué dans Valuing Ireland Blue Ecosystem Services publié par l'auteur de l'UESM, Morton, Detal, en 2018. Le coût biologique et économique d'éviter l'effondrement de l'écosystème par l'anoxie induite par l'eutrophisation est d'une valeur immensément élevée. Pensez à la perte de biodiversité, d'activité touristique, de valeur récréative et de services écosystémiques qu'un événement anoxique généralisé causé par l'eutrophisation pourrait entraîner dans une baie.

La conchyliculture améliore également la qualité de l'eau en filtrant les particules de la colonne d'eau, en augmentant la transmission de la lumière à travers la colonne d'eau et en éliminant les bactéries et les virus grâce à l'alimentation par filtration. Les structures utilisées dans l'ostréiculture améliorent la biodiversité (fourniture d'abris et de substrats) et permettent à un plus grand nombre de filtreurs d'être présents dans l'écosystème, ce qui améliore l'élimination des nutriments et fournit une source de nourriture pour d'autres espèces marines. Certaines espèces d'oiseaux importantes, comme la bernache cravant, profitent de l'ostréiculture en se nourrissant des macroalgues qui poussent sur le dessus des poches d'huîtres. D'autres espèces d'oiseaux, comme l'huîtrier-pie, se nourrissent directement des huîtres. Ce secteur fournit des emplois précieux aux communautés côtières et a le potentiel de soutenir les festivals maritimes régionaux et locaux ainsi que les circuits alimentaires.

La conchyliculture est donc une activité marine qui s'intègre très bien dans les trois domaines suivants

Les objectifs de HarnessingOur Ocean Wealth (HOOW) sont parfaitement atteints :

Objectif 1 : une économie maritime prospère,

Objectif 2Écosystèmes sains et

Objectif3Renforcer l'engagement avec la mer

Les exploitations conchylicoles prospèrent dans des environnements présentant un bon état environnemental (BEE), mais l'actuel programme de surveillance de la directive-cadre sur l'eau permet d'ajouter des paramètres importants (normes de qualité environnementale NQE) à tester afin de donner une meilleure image de l'état de l'environnement et de mieux protéger l'industrie conchylicole, qui dépend entièrement d'une bonne qualité de l'eau. Il est décevant de constater que seulement 30 % des masses d'eau transitoires (où se produit une grande partie de la production de coquillages) sont dans un état bon/élevé et il pourrait être nécessaire que la directive-cadre sur l'eau se concentre un peu plus sur ces zones qui, après tout, sont des zones où les services économiques, sociaux, esthétiques, écosystémiques et le capital naturel sont plus élevés que dans beaucoup d'autres parties du bassin versant.

KindRegards,

ItaHarty

De : Cornelia Wahli

Envoyé : mercredi 5 août 2020 12:21

Destinataire : rbmp

Objet : Soldat Cornelia Wahli

Pièces jointes : C Wahli - Eau - Consultation publique

Madame, Monsieur

Veuillez trouver ci-joint ma contribution en 5 points pour ce qui précède.

J'aimerais également savoir qui contrôle la qualité de l'eau et les pollueurs.

Cornelia Wahli

Consultation publique Contribution de Cornelia Wahli, 5.8.2020 en relation avec les questions importantes de gestion de l'eau en Irlande Document de consultation publique (2022-2027) Préparé par le ministère du logement, de la planification et du gouvernement local housing.gov.ie

Pour la protection des eaux de surface et des eaux souterraines

Pour l'amélioration des eaux de baignade, des eaux potables, des eaux conchylicoles et des habitats de la faune et de la flore aquatiques

il est proposé ce qui suit :

1. Pesticides, herbicides et fongicides Interdiction : toute application à petite ou grande échelle de ces produits dans/sur :

jardin d'agrément privé, y compris aquatique

jardin ornemental commercial/professionnel à petite ou grande échelle, y compris aquatique

la production privée de denrées alimentaires, y compris les produits aquatiques

la production alimentaire commerciale/professionnelle à petite et à grande échelle, y compris la production aquatique

l'élevage privé d'animaux, y compris les animaux aquatiques

l'élevage commercial/professionnel d'animaux à petite et grande échelle, y compris les animaux aquatiques

voies privées

voies publiques

2. Interdiction des engrais : toute application à grande échelle de ces produits dans/sur (à l'exception des produits naturels, biodégradables et non lessivés tels que le compost, le paillis, etc.)

jardin d'agrément privé, y compris aquatique

jardin ornemental commercial/professionnel à petite ou grande échelle, y compris aquatique

la production privée de denrées alimentaires, y compris les produits aquatiques

la production alimentaire commerciale/professionnelle à petite et à grande échelle, y compris la production aquatique

l'élevage privé d'animaux, y compris les animaux aquatiques

l'élevage commercial/professionnel d'animaux à petite et grande échelle, y compris les animaux aquatiques

voies privées

voies publiques

3. Interdiction de la monoculture

Les systèmes de monoculture appliqués dans les jardins privés, les propriétés, la sylviculture, l'aquaculture, etc., qui nuisent à l'eau en général, mais aussi à la diversité des écosystèmes et à la biodiversité, et qui contribuent au changement climatique et aux défis qu'il pose.

Les systèmes de monoculture appliqués dans les jardins commerciaux/professionnels, les propriétés, la sylviculture, les piscicultures, l'aquaculture, etc., qui sont nocifs pour l'eau en général, mais aussi pour un écosystème diversifié et la biodiversité, et qui contribuent au changement climatique et aux défis liés au changement climatique.

La monoculture doit être remplacée par la polyculture.

Information et éducation à grande échelle sur les trois points susmentionnés

Information et éducation à grande échelle sur les choix de mode de vie, leurs impacts et les options alternatives

De : Bernadee Connolly

Envoyé : vendredi 7 août 2020 13:03

Destinataire : rbmp

Objet : Forum environnemental de Cork CEF

Pièces jointes : Soumission de la CEF au SWMI.docx

Madame, Monsieur

Vous trouverez ci-joint notre contribution aux questions importantes relatives à la gestion de l'eau. Nous vous remercions de nous avoir donné l'occasion de commenter ce projet. Veuillez agréer, Bernie Connolly Coordinateur du développement

Jours ouvrables - Lundi, mercredi et jeudi

7 août 2020

Réponse à la consultation publique sur les questions importantes relatives à la gestion de l'eau

Bernadette Connolly Coordinatrice du développement Cork Environmental Forum

Numéro d'entreprise : 340723 CHY : 16288 Directeurs : Derry O'Farrell, James O'Donovan, Victor Branagan, Allin Gray, Catriona Courtney

Introduction

Le Cork Environmental Forum (CEF) a été créé en tant qu'organisation à but non lucratif en 1995, inspiré par le Sommet de la Terre de 1992 à Rio de Janeiro. Nous pensons qu'un monde durable sera un monde qui donne la priorité à la protection de la qualité de l'environnement, des habitats et de la biodiversité, où la consommation et l'économie tiennent compte des limites de notre seule planète et où il y a un partage plus juste et plus équitable des ressources de la terre.

Nous sommes impliqués dans la stimulation et le maintien d'une sensibilisation, d'une préoccupation, d'une attention et d'une activité environnementales actives parmi les intérêts sectoriels et les individus à Cork (ville et comté) et au-delà de la région.

Nous travaillons en collaboration avec de nombreuses organisations et, en ce qui concerne les questions liées à l'eau, nous sommes un membre actif du réseau SWAN (Sustainable Water Network), nous agissons en tant que coordinateur régional pour l'enquête Coastwatch dans le comté de Cork et nous contribuons au groupe de parties prenantes du Forum national de l'eau.

Résumé de la réponse

Le Forum environnemental de Cork se réjouit de l'occasion qui lui est donnée de présenter ses commentaires sur les questions importantes relatives à la gestion de l'eau.

En tant que membre de longue date du SWAN et ayant participé à l'atelier SWMI avec le ministère en mars et au webinaire SWAN-IEN en juillet, nous soutenons pleinement la soumission plus complète du SWAN au nom de tous ses membres.

Cependant, nous souhaitons réitérer quelques-uns des points clés, en développer certains et inclure des considérations supplémentaires telles que la gestion elle-même et la nécessité d'élargir les mesures nationales du PIB aux indicateurs de bien-être, y compris les indicateurs sociaux et environnementaux qui refléteraient mieux les progrès réalisés dans des domaines tels que la protection de nos eaux.

Nous montrons les efforts de l'un de nos membres, qui s'est engagé à long terme dans la protection de la qualité de l'eau des rivières et dans le programme de gestion des ressources en eau, et comment les problèmes de sa rivière locale reflètent la réalité nationale de l'impact d'une mauvaise gouvernance de l'eau qui perdure.

Répétition des points clés

Prise en compte des soumissions - il est impossible d'évaluer l'influence et la prise en compte de nos soumissions, étant donné que le SWAN a présenté 18 soumissions formelles concernant la DCE. La CEF s'est engagée dans le processus depuis le début et a fait un nombre important de soumissions, mais nous ne voyons pas comment nos contributions sont reflétées ou valorisées. Nous aimerions que notre temps et nos efforts soient pris en compte de manière plus transparente et plus significative.

Lacunes en matière de données et d'informations - on nous demande de nous soumettre à un processus pour lequel nous manquons de données essentielles, les actions et les impacts du deuxième RBMP n'ont pas été entièrement évalués à ce jour afin de mieux informer cette consultation sur les SWMI.

Échec systémique - L'Irlande est sur le point de préparer son troisième RBMP. Mis à part quelques mesures positives récentes allant dans le bon sens, notamment le travail de l'EPA sur la caractérisation des masses d'eau et la création de LAWPRO et du NWF, nous avons assisté à un échec systémique de la part des départements et des agences de l'État et du système politique pour protéger nos eaux malgré l'obligation légale prévue par la DCE.

Priorités - il ne s'agit pas tant d'une approche sectorielle que d'une stratégie globale. Nous souhaitons souligner que cette méthodologie est défectueuse car elle ne se concentre que sur une fraction de nos masses d'eau. Toutes nos masses d'eau doivent être en bon état écologique d'ici 2027.

Délai - nous disposons d'une fenêtre très courte de 6 ans dans le cadre du 3ème RBMP, ce qui nécessite des efforts de transformation radicale dans la protection de nos eaux afin de répondre aux exigences de la DCE.

Cohérence des politiques - il s'agit d'un facteur clé pour l'obtention de résultats positifs et de co-bénéfices pour le climat et la biodiversité. Cela nécessite un leadership interministériel et de l'ensemble du gouvernement, et non pas d'un seul ministère.

Dans notre dernière soumission en 2015, nous avons souligné la contradiction de l'ensemble des documents stratégiques gouvernementaux, y compris Food Wise 2025, le programme forestier, Marine Harvest 2020 et le programme d'aquaculture durable, qui "proposent de résoudre nos problèmes de qualité de l'eau, de santé des écosystèmes, de perte de biodiversité, de résistance aux antibiotiques et de changement climatique en augmentant de manière agressive les causes de ces problèmes". Si nous ne nous attaquons pas aux incohérences et aux stratégies contradictoires entre les secteurs, nous ne ferons que perdre du temps et des ressources, et nous nous tromperons de voie en pensant que faire la même chose aboutira à un résultat différent.

Notes plus détaillées sur certaines IMTS

i. Aménagement du territoire Nous constatons qu'il n'est guère fait référence au cadre national de planification, aux stratégies spatiales et économiques régionales et aux plans de développement des autorités locales (qui font actuellement l'objet d'une consultation initiale). Tous ces plans prévoient des niveaux élevés de croissance démographique, ce qui constituera une pression supplémentaire et fera de l'aménagement du territoire et de la planification une considération essentielle en ce qui concerne la qualité de l'eau. Le texte suivant est un extrait de la soumission de la CEF au plan de développement du comté de Cork en juillet en ce qui concerne la protection de l'eau :

"Il existe des problèmes aigus dans certaines régions en ce qui concerne la fourniture de services tels que l'eau, tant l'eau potable que le traitement des eaux usées. Il en résulte une pratique non durable qui consiste à transporter l'eau d'une zone à l'autre et à transporter les déchets de l'est de Cork vers le nord de Cork pour qu'ils soient éliminés.

Aucun logement ou aménagement supplémentaire ne devrait être approuvé dans les circonstances suivantes :

Lorsque des problèmes de capacité se posent dans la fourniture de services essentiels tels que l'eau et le traitement des eaux usées.

Dans les plaines inondables (côtières et terrestres) - les cartes CFRAMS de l'OPW sont disponibles pour montrer le potentiel d'inondation.

Dans les zones désignées Natura et les zones adjacentes où la construction aura un impact sur le statut de protection".

Décharges

L'emplacement des décharges, dont beaucoup ne sont plus en activité, est un héritage de l'aménagement du territoire. Le problème de l'exposition des sites sur les zones côtières, du rejet des déchets en mer et du risque de lixiviation dans les sources d'eau à proximité des rivières est de plus en plus important et doit être pris en considération.

Nous notons dans le document de consultation SWMI les projets de modification de la législation, de formation pour les autorités de planification et d'outils d'aide à la décision. Bien que tardifs, ces plans sont les bienvenus et nous aimerions voir des calendriers à ce sujet. Les responsables des autorités locales doivent être les champions de la qualité de l'eau dans leurs domaines de compétence et la formation prévue devrait être obligatoire pour tous les représentants élus, y compris les conseillers locaux.

ii. Gestion/gouvernance de l'eau

Après tant d'années, une bonne gestion ou une bonne gouvernance de l'eau aurait dû se traduire par un bon état écologique de nos eaux. La gestion de nos eaux est répartie entre tant d'agences et d'organismes à tous les niveaux que personne n'est réellement tenu pour responsable de la détérioration de la qualité de nos eaux. Il n'y a que peu ou pas de conséquences pour les individus, les agences ou les départements en ce qui concerne les impacts, le manque d'action, les retards de livraison et il y a toujours une excuse, principalement les ressources, bien que ce soit un facteur, le niveau d'action et d'ambition à ce jour est inacceptable.

La conséquence est une amende de l'Europe que les citoyens devront payer.

Nous avons besoin d'un changement systémique et d'une cohérence politique si nous voulons aborder avec succès les problèmes qui ont un impact sur la qualité de notre eau. Nous savons de quoi il s'agit et, malheureusement, nous connaissons aussi les solutions, mais en tant que pays, nous n'avons pas été préparés jusqu'à présent à faire face aux pressions exercées sur l'eau, car elles sont en conflit avec les politiques actuelles d'utilisation des terres et les politiques économiques, comme nous l'avons déjà mentionné plus haut.

Le programme de gouvernement s'engage à mettre en œuvre la directive-cadre sur l'eau et à atteindre une proportion de 25 % d'agriculture biologique. La nouvelle PAC, la stratégie "de la ferme à la table" et la stratégie en faveur de la biodiversité laissent espérer des changements positifs. Toutefois, les rapports successifs faisant état d'un déclin continu, il est nécessaire d'appliquer un système de gouvernance de l'eau beaucoup plus solide, transparent et responsable.

Les SWMI ont un impact local et les solutions doivent être mises en œuvre au niveau local, mais les autorités locales et les autres agences ont l'impression de se décharger de la responsabilité des masses d'eau non prioritaires, la responsabilité étant perçue comme incombant à LAWPRO et à Irish Water.

La CEF n'a aucune idée de ce que font les comités régionaux, en fait il y a une multitude de groupes "d'experts" différents mentionnés dans le document de consultation et dans l'intérêt du public et de la participation du public, au minimum tous les procès-verbaux de toutes les réunions et une liste des représentants de chaque comité devraient être disponibles publiquement et facilement accessibles.

iii. Participation du public

Il y a eu un échec dans la communication et la sensibilisation aux problèmes de l'eau dans l'arène publique. Après le fiasco de la tentative d'introduire des redevances sur l'eau, ce qui était regrettable car la CEF est d'accord avec le fait de faire payer cette ressource vitale, il y a eu un recul de toute forme de stratégie de communication nationale concernant l'eau. Irish Water a produit récemment un documentaire sur la question qui a contribué à une certaine prise de conscience.

La notion de participation du public semble représenter un défi permanent pour les organes statutaires.

Considéré comme une nécessité d'adhérer à la législation plutôt que comme une opportunité de réelle collaboration. Le public est invité, de temps à autre, à la demande des agences gouvernementales, à contribuer à une consultation telle que celle-ci, à donner de la validité au travail des agences et à participer à des mesures douces telles que des journées d'information, des événements éducatifs, etc. Cependant, lorsque le public s'engage en signalant la pollution et d'autres problèmes ayant un impact négatif sur nos eaux, la manière dont ces problèmes sont traités et les réponses reçues donnent l'impression que, loin d'être appréciés pour leur souci de la qualité de l'eau et leur tentative de contribuer à sa protection, ces signalements sont une cause de travail supplémentaire. Souvent, la personne qui signale le problème doit prendre de multiples contacts de suivi (sur une base volontaire - voir le cas concret ci-dessous) plutôt que de communiquer activement et en temps utile avec la personne chargée de résoudre le problème.

L'un de nos membres en fait la démonstration et l'aspect le plus étonnant est que son engagement à essayer d'aider l'écologie de sa rivière constitue une motivation insurmontable malgré tant de revers et en étant pleinement conscient des failles dans tout le système qui augurent d'une absence d'amélioration de la qualité de l'eau et d'une incapacité à répondre et à mettre en œuvre le RBMP.

Ce n'est pas que les gens ne souhaitent pas s'engager, c'est la manière inéquitable dont ils le font. Il existe des déséquilibres en termes de pouvoir et de ressources, ainsi qu'un parti pris inhérent en faveur de l'"expert" qui ignore ou n'apprécie pas pleinement les connaissances et l'engagement au niveau local. Il convient d'adopter une approche plus mixte, qui associe les connaissances scientifiques et spécialisées indispensables à la connaissance approfondie et à la conscience du fonctionnement du bassin hydrographique à l'échelon local.

Le moment est propice pour saisir l'engagement renouvelé du public envers ses sources d'eau locales pendant les périodes de fermeture, par le biais des loisirs et comme source de réconfort. Cet engagement pourrait être approfondi et développé grâce à une stratégie de participation du public davantage axée sur la collaboration. Les bienfaits pour notre santé physique et mentale des activités dans et près de l'eau sont bien documentés et les gens en ont fait l'expérience directe au cours des derniers mois.

La science citoyenne est de plus en plus populaire et constitue un excellent moyen d'inciter les gens à prendre conscience de leur plan d'eau local, comme le montre l'enquête d'automne de Coastwatch. Nous sommes déçus, bien que nous ayons souligné à plusieurs reprises la nécessité d'une "Riverwatch" similaire, qu'elle n'ait pas été développée à ce jour, ce qui pourrait être complété par une formation fournie par le très utile programme Streamscapes.

Ce serait un excellent moyen d'impliquer les gens et, comme nous le voyons avec Coastwatch, une fois que les gens sont accrochés, ils s'engagent à surveiller et à garder un œil sur leur rivage de manière continue. Il y a aussi l'avantage d'un apprentissage continu et d'une prise de conscience croissante, par exemple, vous ne voulez pas seulement enregistrer les algues brunes ou rouges, vous voulez connaître le nom des algues que vous voyez, et cela vaut pour tous les aspects de la nature.

Comme mentionné dans la section Gestion/gouvernance de l'eau, il existe de nombreux groupes d'experts et différents niveaux de gouvernance de l'eau, mais où est la possibilité d'accès public, les ONG et le public participent-ils à ces structures et, même dans ce cas, qui et comment sont-ils sélectionnés ?

iv. Eaux côtières et eaux de transition

Avec plus de 7 000 km de côtes, ces masses d'eau sont vraiment vitales et nous savons que l'état de nos eaux de transition et de nos estuaires est en déclin. Nous constatons que très peu d'actions et de travaux ont été réalisés à ce jour dans ce domaine.

Cette semaine, nous avons assisté à la fermeture de quatre plages dans le Co. Clare en raison de niveaux dangereux d'E-coli suspectés de provenir du ruissellement agricole dans le bassin versant et de la nécessité d'investir davantage dans les installations de traitement des eaux usées. Il s'agit là d'un nouvel exemple de l'incapacité du ministère à gérer les eaux irlandaises.

Non seulement l'Irlande ne parviendra pas à atteindre l'objectif de 10 % pour les aires marines protégées d'ici à la fin de 2020, mais elle est également sur la voie de ne pas atteindre l'un des quatre objectifs fixés pour 2020 dans le cadre de l'objectif de développement durable n° 14.

Les aires marines protégées peuvent servir de cadre à la participation active de la communauté à la gestion de paysages marins, côtiers et insulaires de grande valeur, ainsi que des habitats naturels, de la flore, de la faune et de l'héritage culturel qu'ils contiennent. Les aires marines protégées peuvent apporter des avantages sociaux, économiques et environnementaux exponentiels et contribuer à résoudre les crises existentielles de notre époque.

Les impacts de la navigation et des opérations portuaires, y compris le dragage, doivent être abordés dans cette section, en plus des autres aspects mentionnés dans la soumission SWAN.

Les opinions des citoyens, qu'il s'agisse des menaces, de la fréquence des incidents de pollution ou des particularités de leur littoral, qui sont incluses dans l'enquête d'automne de Coastwatch "What is special about my survey unit", sont des informations utiles qui peuvent également mettre en évidence la réaction du public au développement à proximité du littoral, comme les éoliennes, et qui devraient être saisies.

Il est urgent que l'Irlande transpose dans son cadre réglementaire certaines des conventions telles que la convention sur les paysages, qui inclut les paysages marins.

Autres

Indicateurs de bien-être

Au cours de la dernière décennie, la mesure du bien-être dans les statistiques nationales a connu des avancées majeures, impliquant souvent de vastes processus de consultation publique. L'intégration de ces mesures et cadres dans la prise de décision politique a souvent impliqué l'adoption d'une nouvelle législation sur le bien-être. La plupart des pays s'efforcent également d'aligner leurs statistiques sur les objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies. De nombreux pays ont déjà mis en place des cadres pour intégrer ces mesures ainsi que des outils tels que des tableaux de bord pour montrer les progrès en temps réel. Nous plaidons en faveur d'une telle approche en Irlande et la prise en compte des progrès réalisés dans le cadre de la DCE et des ODD 14 et 6 pourrait être intégrée.

Le CSO s'est efforcé de développer son travail dans ce domaine ces dernières années et a fourni un certain nombre de rapports clés, notamment son rapport Environmental Indicators Ireland 2019 qui comprend une section sur l'eau -https://www.cso.ie/en/releasesandpublications/ep/p-eii/eii19/water/.

Étude de cas - David Lee et la rivière Farrahy

David Lee est un membre fondateur du Forum environnemental de Cork (CEF), passionné depuis toujours par la pêche. C'est grâce à ses activités de pêche à la ligne qu'il a développé une préoccupation et un intérêt à long terme pour la qualité de l'eau, l'écologie des eaux douces et la nature au sens large qu'elles abritent. David a passé plus de 30 ans sur les rivières de Munster à signaler les problèmes environnementaux. Il est le premier point de contact des membres de sa communauté qui signalent des problèmes de pollution menaçant les rivières locales, car ils savent qu'il les signalera aux autorités compétentes.

David a été très actif dans le soutien à la mise en œuvre de la directive-cadre sur l'eau, d'abord en tant que représentant du groupe consultatif pour le plan de gestion du bassin de la rivière South West. Il est le représentant de la CEF au sein du Sustainable Water Network (SWAN) et s'engage activement au niveau local et national sur les questions relatives à la politique de l'eau.

David, en collaboration avec son groupe local, a travaillé, avec le soutien de LAWPRO, avec les agriculteurs locaux pour empêcher les effluents de se déverser dans la rivière Farrahy, sa rivière locale, un cours d'eau de frai pour les truites et les saumons, dont la qualité s'est détériorée au cours des dernières années.Alors que les efforts déployés sur les tronçons inférieurs vont bon train, avec beaucoup plus de plantations riveraines et de mesures de protection de la rivière, il y a trois problèmes majeurs (en fait des SWMI pour cette rivière) en amont, qui ont conduit à une baisse significative de la qualité de l'eau affectant l'écologie, particulièrement notable depuis 2015 :

Le développement d'une piste de course d'auto-gazon a impliqué le défrichage d'une bande de terre à proximité de la rivière, d'où un limon très fin s'infiltre dans la rivière et y reste régulièrement en suspension. Le site est situé à proximité d'une ZSC.

Coillte a procédé à la coupe à blanc d'une forêt mature, le dernier permis de coupe en 2019 a conduit au développement d'une route de 2 km sans aucune mesure corrective pour empêcher le limon et les nutriments de pénétrer dans la rivière.

La région compte sept anciennes décharges, dont six ne sont pas revêtues et dont l'une commence à émettre des lixiviats dans la rivière (voir la note précédente sur les décharges).

Il s'agit là des conséquences de mauvaises décisions en matière d'utilisation des sols et d'aménagement du territoire, des problèmes que les populations locales ne peuvent pas résoudre seules. Cependant, lorsqu'il s'agit de l'eau, tout le monde et personne n'est responsable. Bien que David ait signalé ces problèmes pendant des années à diverses organisations et agences publiques et qu'il ait organisé des réunions avec les parties prenantes concernées, aucune mesure adéquate n'a été prise et ces problèmes persistent, menaçant encore davantage la qualité de l'eau et contrecarrant le travail positif entrepris en aval.

Cette situation est loin d'être unique et les cours d'eau continuent de décliner en raison des nombreuses pressions dont ils font l'objet.

Une mauvaise planification aggravée par une mauvaise application n'en est qu'une.

La SWMI pose une question concernant l'engagement du public, qui est loin d'être satisfaisant comme indiqué (p. 4), mais il y a le problème des personnes comme David qui sont très engagées. Les membres engagés de la communauté locale tels que David doivent bénéficier du respect, du soutien et des moyens nécessaires pour participer pleinement à la co-conception de la gestion du bassin versant et aider à restaurer leur rivière locale à laquelle ils sont attachés, avec laquelle ils sont profondément liés et dont ils connaissent souvent beaucoup mieux le système fluvial que les spécialistes dotés d'un pouvoir de décision exclusif. Il est essentiel de rééquilibrer l'expertise avec les connaissances locales et de canaliser davantage de ressources pour soutenir le travail de ces groupes locaux qui prennent des mesures positives réelles et concrètes pour protéger les masses d'eau, impliquer leurs communautés et avoir un impact positif durable.

Conclusion

Il est nécessaire de ne pas se contenter d'identifier les problèmes d'eau les plus importants - nous savons, d'après les données scientifiques, que l'agriculture représente la pression la plus forte - mais de s'engager à prendre les décisions et les mesures nécessaires pour protéger toutes les eaux en modifiant l'utilisation intensive des terres ainsi que la pêche et l'aquaculture intensives. C'est ainsi que l'on obtiendrait les meilleurs résultats pour l'eau et que l'on obtiendrait des avantages connexes pour la biodiversité, le climat et le bien-être des populations.

La Cour suprême a reconnu que le peuple irlandais avait droit à un environnement sain, ce qui inclut notre ressource vitale qu'est l'eau, et ce droit est en train d'être violé.

De : Breian Carroll

Envoyé : vendredi 7 août 2020 16:38

Destinataire : rbmp

Objet : Association des conseillers agricoles ACA

Pièces jointes : ACA Submission WM issues 3rd cycle RBM plan for Ireland.docx

Cher Jim,

Veuillez trouver ci-joint la soumission de l'ACA en réponse à votre appel à contributions pour le plan de gestion du bassin hydrographique pour l'Irlande 2022 - 2027.

N'hésitez pas à me contacter si vous avez besoin de plus d'informations.

Merci, Breian

L'ACA et/ou ses employés n'acceptent aucune responsabilité pour toute erreur ou omission dans les informations fournies dans cette correspondance ou pour toute perte ou dommage occasionné à toute personne suite à l'utilisation des informations fournies. Les informations contenues dans ce courrier électronique et dans toute(s) pièce(s) jointe(s) sont conﬁdenl et sont destinées uniquement à l'usage du/des destinataire(s) prévu(s). Si vous n'êtes pas le destinataire prévu de ce courriel, vous ne devez pas utiliser, divulguer, copier, distribuer ou conserver ce message ou toute partie de celui-ci.

Consultation publique sur les questions importantes relatives à la gestion de l'eau pour le troisième cycle du plan de gestion des bassins hydrographiques pour l'Irlande (2022-2027)

6 août 2020

Les demandes de renseignements doivent être adressées à M. Breian Carroll, secrétaire général de l'ACA.

1. Contexte

L'Association des consultants agricoles (ACA) est l'unique organe représentatif des consultants et conseillers agricoles privés en Irlande. Actuellement, l'ACA compte 160 bureaux membres en Irlande, qui emploient 270 diplômés et professionnels de l'agriculture et de l'environnement, ainsi que 121 autres personnes employées en tant que personnel administratif et technique. 11 membres sont des consultants en foresterie.

Les dernières statistiques du ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et de la Marine (DAFM) en 2019/2020 indiquent que nos membres fournissent des services de soutien consultatif indépendants et de transfert de connaissances à plus de 55 000 agriculteurs irlandais à travers un large éventail de programmes et de régimes. Le DAFM a confirmé que notre part de marché actuelle sur une série de programmes agricoles est la suivante :

TAMS - 80 % des demandes ont été traitées.

Plans de gestion des éléments nutritifs et demandes de dérogation pour les nitrates - 76 %.

Programme de transfert de connaissances du DAFM - 52% des groupes en Irlande ont été animés par des membres de l'ACA.

Les applications du régime de paiement de base -58%.

La majorité de nos membres apportent aux agriculteurs irlandais des conseils techniques dans tous les secteurs de l'agriculture : lait, viande bovine, travail du sol, moutons, porcs, volaille, horticulture et environnement. En outre, de nombreux membres se spécialisent et fournissent des services améliorés dans les domaines décrits dans la figure 1 ci-dessous.

Figure 1 : Services de vulgarisation supplémentaires (en dehors des conseils sectoriels de base) fournis par les consultants/conseillers agricoles de l'ACA

Les membres de l'ACA fournissent tous ces services gratuitement au Trésor irlandais. Nos collègues de Teagasc, dans leur section consultative (leurs unités de recherche et d'éducation ne sont pas abordées ici), reçoivent d'importantes aides de l'État irlandais pour fournir les mêmes services aux agriculteurs irlandais et ils perçoivent également des honoraires de leurs clients, bien qu'ils soient inférieurs aux taux du marché.

2. Structure du service de conseil agricole et modèle de formation actuel

Au cours de la période d'octobre à décembre 2019, l'ACA a procédé à une évaluation complète du système de conseil agricole (FAS) en vigueur en Irlande, qui est un registre de tous les conseillers agricoles en Irlande, publics et privés. Les données suivantes ont été établies à la suite de cet examen et sont illustrées dans la figure 2 ci-dessous :

236,4 Teagasc

(extrait du rapport Teagasc 2017)

Figure 2 : Analyse de la liste FAS 2019 en Irlande

Bien que la formation FAS soit en place en Irlande, elle est loin d'être à la hauteur de ce qui pourrait être réalisé grâce à un programme de formation rénové et moderne. La situation actuelle est inéquitable, dans la mesure où la majeure partie du financement de la formation est allouée au service des conseillers publics, qui continuent à ne conseiller que 32 % de l'ensemble du secteur agricole (43 000 agriculteurs sur un total de 137 000 agriculteurs irlandais). Cette anomalie doit être corrigée si le secteur veut sérieusement atteindre les futurs objectifs de la PAC, car le conseiller agricole est l'un des principaux acteurs qui influencent les décisions des agriculteurs.

Les membres de l'ACA réalisent environ 80 % de l'ensemble du travail de conseil privé. Les chiffres du DAFM indiquent que les membres de l'ACA ont facilité plus de 50 % des groupes d'agriculteurs dans le cadre du programme de transfert de connaissances. La carte de l'annexe 2 montre le nombre de bureaux des membres de l'ACA en Irlande, qui est actuellement de 160. Il y a plus de trois fois plus de bureaux de l'ACA en Irlande aujourd'hui que les 49 bureaux de Teagasc, comme le montre l'annexe 3. La structure, la clientèle et la charge de travail proportionnelle du service de conseil agricole privé en Irlande sont décrites à l'annexe 1, et sont nettement plus importantes que celles du Teagasc1 .

Le service de conseil privé reçoit chaque année une formation du DAFM par l'intermédiaire du système de conseil agricole (FAS), ce qui a représenté un ou deux jours en moyenne ces dernières années.

Les conseillers privés doivent bénéficier des mêmes supports de formation que le service de conseil public afin de garantir l'égalité entre tous les conseillers, de relever les nouveaux défis du secteur et de veiller à ce que les objectifs de la PAC soient clairement diffusés auprès des agriculteurs clients. L'ACA estime que plus de 9 000 euros par an sont investis dans la formation continue de chaque conseiller agricole public (Teagasc) en Irlande.

1 Teagasc Annual report2017 -Knowledge Transfer AdvisoryActivities and Outputs 2017 -page 32

Contribution/recommandations de l'ACA

L'ACA se réjouit de l'occasion qui lui est donnée de contribuer à ce processus de consultation très important. Notre domaine d'expertise étant la gestion des exploitations agricoles et des terres, ainsi que les questions environnementales liées à l'agriculture, nous exposons ci-dessous notre point de vue sur ce sujet.

Le développement de systèmes agricoles durables est essentiel pour atteindre les objectifs environnementaux ambitieux de l'Irlande à l'horizon 2030. Les trois éléments clés de l'agriculture durable sont les suivants

Viabilité commerciale - capable de fournir un revenu réaliste aux agriculteurs et à leurs familles. Les agriculteurs doivent être récompensés pour leurs efforts de lutte contre le changement climatique et de protection et d'amélioration de la qualité de l'eau par une combinaison de prix plus élevés pour leurs produits et d'aides supplémentaires qui récompensent leur contribution au bien public.

Protection de l'environnement - toutes les actions entreprises dans les exploitations agricoles doivent contribuer à la protection et à l'amélioration de l'environnement dans leur région.

Socialement bénéfique - doit offrir un bon équilibre vie-travail, un environnement de travail sûr et contribuer à résoudre les problèmes d'isolement social de la communauté agricole. Cela contribuera à améliorer la succession des générations dans les entreprises agricoles.

Si les tendances observées au cours des 30 dernières années sont inquiétantes en termes de qualité de l'eau, il est encore temps et possible d'inverser ces tendances de plusieurs manières. Nous devons nous appuyer sur les aspects positifs de l'agriculture pour améliorer la qualité de l'eau. Parmi ces points positifs, citons la prise de conscience par les agriculteurs de leurs obligations en matière de protection de l'environnement dans lequel ils exercent leur activité. La majorité des agriculteurs gèrent leur exploitation de manière responsable afin de protéger la qualité de l'eau et leur environnement local.

Bien que les agriculteurs irlandais interagissent avec leurs fournisseurs d'aliments pour animaux et leurs négociants agricoles, leurs coopératives et d'autres agences, 73 % d'entre eux font appel chaque année à un consultant/conseiller agricole privé ou public pour leur fournir des services de conseil. Des progrès immédiats peuvent être réalisés en peu de temps pour engager les clients de l'ACA et du Teagasc avec tous les objectifs existants et nouveaux pour le secteur. Le fait que près de trois agriculteurs sur quatre s'engagent avec l'un ou l'autre des prestataires de services de conseil est une position positive très significative pour l'Irlande et devrait faire l'objet d'une attention immédiate pour contribuer à l'échange de connaissances sur les initiatives en matière de politique publique. La politique de l'eau et de l'environnement en rapport avec l'agriculture doit être entièrement axée sur l'ACA et le secteur privé, car 94 000 agriculteurs irlandais ne bénéficient pas des services du Teagasc.

Principales pressions agricoles affectant la qualité de l'eau

Perte de phosphore sur les terres dont le drainage est entravé et les pentes abruptes.

Perte d'azote sur les sols à drainage libre.

La perte de sédiments peut être associée au phosphore lié, ce qui constitue un facteur d'eutrophisation. Les sédiments peuvent endommager les habitats d'eau douce et leurs sources comprennent les écoulements de surface provenant des pâturages, des chemins agricoles, des zones braconnées et labourées, des activités forestières, du drainage et de l'entretien des canaux, des travaux d'aménagement et de l'érosion des berges, de l'accès du bétail et du piétinement des berges. Toutefois, il ne faut pas oublier que toutes les sources de sédiments dans les eaux ne proviennent pas de l'agriculture.

Résidus chimiques provenant de l'utilisation d'herbicides et de l'élimination incorrecte des contenants de produits chimiques.

Réglementation et soutiens actuels dans l'agriculture

Les questions relatives à la qualité de l'eau et à l'environnement ne sont pas nouvelles. L'agriculture est réglementée et/ou soutenue par une série de mesures, mais nous avons assisté à une détérioration de la qualité de l'eau et à une perte de biodiversité, causées en partie par les pressions exercées par les sources agricoles au cours des 30 dernières années. Au cours de la même période, les revenus agricoles ont diminué, en termes réels, en particulier dans le secteur de la viande bovine. Les principaux instruments réglementaires existants sont les suivants

Code de bonnes pratiques agricoles

Réglementation sur les nitrates

Désignation de zones Natura, de ZSC, de ZNH, etc,

Les règlements d'urbanisme, soutenus par des données provenant d'agences telles que l'Agence européenne pour la protection de l'environnement (APE).

Les principales mesures de soutien existantes sont les suivantes

Les programmes environnementaux tels que le GLAS,

TAM fournit un soutien pour le stockage des déchets et les installations d'hébergement et de traitement des animaux.

1. Nécessité d'éliminer les conflits entre les politiques et programmes de soutien à l'agriculture existants

La base de l'aide actuelle aux agriculteurs est centrée sur la surface de terre éligible déclarée dans leurs demandes au titre du régime de paiement de base (RBP). Les habitats et les zones de broussailles étant considérés comme des zones non pâturables, les agriculteurs ne bénéficient actuellement d'aucune aide au titre des programmes du ministère de l'agriculture pour ces zones. En fait, les agriculteurs sont pénalisés lorsque la végétation naturelle se développe, ce qui peut avoir une valeur significative en termes de biodiversité et de protection de la qualité de l'eau. Les agriculteurs sont donc contraints de supprimer ces zones pour protéger leurs paiements.

2. Politique définitive en matière de réglementation des nitrates

Le manque de clarté quant à l'avenir des dérogations relatives aux nitrates est source d'incertitude pour les agriculteurs qui exploitent des fermes à forte densité de bétail. Il existe une forte corrélation entre ces exploitations à forte densité de bétail et les pertes de nitrates dans les masses d'eau. Des orientations claires doivent être données sur l'avenir des dérogations et des propositions de règlements à appliquer pour réduire les pertes de nutriments dans ces exploitations à l'avenir. Les agriculteurs doivent avoir le temps d'adapter leurs taux de chargement et leurs systèmes d'exploitation pour se conformer aux futures réglementations. L'avenir de ces exploitations agricoles intensives reste difficile tant que cette clarté n'est pas apportée.

3. Le rôle des prestataires de services de conseil en matière d'amélioration de la qualité de l'eau

Si l'Irlande veut atteindre les objectifs ambitieux en matière d'environnement et de qualité de l'eau, il faut que les agriculteurs changent d'état d'esprit et de comportement. Toutes les parties prenantes reconnaissent que le rôle des services de conseil en Irlande est essentiel pour y parvenir. En Irlande, les services de conseil sont composés de conseillers du secteur privé (principalement des membres de l'ACA) et du secteur public (Teagasc). 55 000 agriculteurs irlandais font appel à des conseillers du secteur privé et 43 000 à des conseillers du secteur public. Cependant, l'accent mis sur les questions de qualité de l'eau l'a été principalement par les services de conseil publics. En tant que principaux fournisseurs de services de conseil, les conseillers agricoles du secteur privé doivent impérativement être impliqués dans la mise en œuvre de solutions visant à résoudre les problèmes de qualité de l'eau.

4. Les prestataires de services d'appui-conseil doivent être soutenus par les données de recherche les plus pertinentes et les plus récentes sur les questions d'environnement et de protection de l'eau et avoir accès à ces données.

L'ACA doit disposer de certaines lignes de communication formelles pour contribuer à la politique publique par la diffusion appropriée de la recherche et de l'information financées par les pouvoirs publics. De nombreux membres de l'ACA possèdent des compétences et des connaissances exceptionnelles et doivent faire partie de groupes de réflexion ou de comités mis en place par les agences et les ministères gouvernementaux.

5. Les services d'appui-conseil, tant publics que privés, doivent disposer des ressources nécessaires pour fournir un service de vulgarisation efficace qui garantira que les agriculteurs adoptent des mesures d'atténuation qui amélioreront la qualité de l'eau.

Nos services de conseil doivent être adaptés aux besoins futurs. Le processus d'information et de formation de tous les prestataires de services de conseil doit commencer dès maintenant.

Comme indiqué ci-dessus, l'accréditation actuelle du système de conseil agricole (FAS) doit être remplacée par un programme de développement professionnel continu (DPC) complet, accrédité et stratégiquement ciblé pour le personnel de conseil. L'ACA recommande les actions suivantes :

(a)

Mise en place immédiate d'une formation DPC pour les membres de l'ACA et leur personnel professionnel sur les modèles d'agriculture durable, en mettant clairement l'accent sur la réduction des émissions et l'amélioration de la qualité de l'eau au niveau de l'exploitation individuelle,

(b)

Formation continue à long terme des conseillers de l'ACA, dispensée sur une base annuelle et soutenue par un budget dédié provenant du financement de la PAC.

6. Approche intégrée de l'évaluation des exploitations agricoles

L'ACA recommande qu'une approche/évaluation de l'ensemble des exploitations soit immédiatement menée afin de rassembler les mesures individuelles requises par le secteur et le pays. Cela impliquerait un audit complet par le conseiller agricole existant des actifs environnementaux, de la fertilité des sols, des installations de contrôle de la pollution, de la proximité des zones de captage d'eau vulnérables et d'autres mesures dans toutes les exploitations irlandaises. Un tel audit permettrait d'établir des mesures de référence précises au niveau de chaque exploitation. Les données issues de ces audits serviront de base à des recommandations ciblées sur les actions à entreprendre au niveau de chaque exploitation pour résoudre les problèmes de qualité de l'eau et les autres problèmes environnementaux identifiés dans ces exploitations. L'étude de base permettra de mesurer avec précision l'efficacité des actions recommandées à l'avenir. Il est essentiel pour l'Irlande de mener à bien cette tâche immédiatement.

7. Formation annuelle obligatoire pour les agriculteurs

La gestion des exploitations agricoles évolue constamment avec l'introduction de nouvelles technologies et pratiques de gestion. Contrairement à d'autres professions, les agriculteurs ne reçoivent qu'une formation professionnelle structurée minime pour adopter efficacement ces technologies et ces pratiques innovantes dans leurs exploitations.

Il est urgent de mettre en place un programme annuel de DPC clairement axé sur l'agriculture durable, afin d'améliorer la rentabilité, de protéger et d'améliorer l'environnement local et de parvenir à un meilleur équilibre entre vie privée et vie professionnelle pour les agriculteurs.

(a) Un programme révisé de transfert de connaissances

Le programme de transfert de connaissances mis en œuvre dans le cadre du programme de réforme du PAC 2015-2019 s'est avéré très efficace pour diffuser des informations aux agriculteurs et obtenir un changement de comportement parmi les participants au programme. Un programme révisé, moins bureaucratique et plus pratique améliorerait l'efficacité du programme. Les participants devraient adopter des actions ciblées, identifiées à partir des audits de référence, afin de résoudre les problèmes rencontrés dans leurs exploitations.

L'ACA recommande que l'AC formée, améliorée et élargie dans la prochaine PAC soit une composante essentielle de la fourniture et du succès de l'échange de connaissances. Un tel programme, ainsi que les consultations individuelles en cours dans le cadre de la fourniture de conseils agricoles, contribueront grandement à la réalisation des objectifs sectoriels, y compris la qualité de l'eau. L'interaction sociale de ces événements et réunions ne doit pas être sous-estimée, car elle constitue un élément clé de la lutte contre l'isolement rural, de la santé et du bien-être des agriculteurs et de l'échange de leurs connaissances.

L'ACA recommande qu'un tel programme de formation commence immédiatement et avant la nouvelle PAC proposée en 2023. Cela permettra aux encadrants de comprendre les nouveaux défis pour leur secteur et ce qui est exigé d'eux et de leurs successeurs conformément à la politique de l'UE pour l'action climatique à l'horizon 2050.

(b) Formation au régime agroenvironnemental

Le programme agro-environnemental actuel, le GLAS, exigeait des participants qu'ils assistent à un cours de formation d'une journée pour fournir des informations et des instructions sur les options environnementales qu'ils avaient choisies de mettre en œuvre dans leurs exploitations dans le cadre du programme. Cette formation s'est avérée très efficace pour fournir des informations aux participants et améliorer la qualité des mesures environnementales mises en œuvre dans le cadre du programme. Une formation de ce type, dispensée chaque année aux participants au régime, dans le cadre du régime agroenvironnemental proposé pour la période 2023-2027, renforcerait encore l'efficacité de ce régime. Elle permettrait également de mettre l'accent sur la protection des masses d'eau grâce à des démonstrations pratiques dans les exploitations.

L'introduction d'un programme environnemental pilote provisoire, proposé pour 2021 et 2022, sera l'occasion de tester l'efficacité de cette formation annuelle.

Le principal mécanisme de soutien des revenus agricoles en Irlande est le Basic Payment System (BPS), basé sur une déclaration annuelle des surfaces éligibles exploitées. 44 % de ce paiement est constitué d'un élément de verdissement. Pour bénéficier de l'intégralité de ce paiement, les agriculteurs doivent se conformer aux règles définies dans le Code of Good Agricultural Practice (code de bonnes pratiques agricoles).

À partir de 2023, le système de paiement de base sera remplacé par un nouveau système de soutien appelé "Basic Income Support System" (BISS). Un élément facultatif d'éco-système peut contribuer jusqu'à 30 % du paiement proposé. La participation des agriculteurs à un programme annuel d'une journée de formation continue sur l'agriculture durable doit être introduite pour garantir ce paiement. Cela permettrait de garantir que les agriculteurs, qui n'utilisent pas actuellement les services de conseil, reçoivent les informations les plus récentes sur la protection de la qualité de l'eau. Les agriculteurs qui participent déjà à une formation annuelle dans le cadre du programme de transfert de connaissances, du programme environnemental et des EIP pourraient automatiquement bénéficier de ce paiement.

(d) Partenariat européen pour l'innovation (PEI)

Ces programmes se sont révélés être des modèles très efficaces et complémentaires du GLAS, le programme national actuel en faveur de l'agroenvironnement. Ces programmes ciblent des problèmes spécifiques dans les zones/régions locales, tels que le projet Burren, le projet BRIDE, la moule perlière et le busard Saint-Martin. La formation annuelle des participants dispensée dans le cadre de ces programmes s'est avérée très efficace pour obtenir des résultats positifs et mesurables.

(e) Les futurs programmes environnementaux dans le domaine de l'agriculture doivent être ciblés et axés sur les résultats.

Les agriculteurs participant aux programmes agroenvironnementaux proposés doivent être tenus de sélectionner, dans le cadre du programme, des actions environnementales visant à résoudre les problèmes environnementaux identifiés dans leur exploitation lors des audits initiaux - l'évaluation de base proposée. L'efficacité de ces actions peut être mesurée sur une base annuelle et ajustée si nécessaire après consultation de leur conseiller agricole, afin de s'assurer que les résultats prévus sont atteints. Ces régimes agroenvironnementaux doivent s'appuyer sur les succès des actions entreprises dans le cadre des régimes environnementaux précédents et inclure des mesures innovantes qui produiront des dividendes environnementaux significatifs. Des paiements doivent être effectués dans le cadre de ces régimes afin de récompenser les agriculteurs pour la protection et l'amélioration des zones de grande valeur en matière de biodiversité et pour les mesures prises pour protéger la qualité de l'eau.

Nous vous remercions d'avoir pris le temps de lire la proposition de l'Association des conseillers agricoles.

Annexe 1

Analyse des activités du service de conseil aux exploitations agricoles privées en Irlande en 2018 (sauf mention contraire).

1. Nombre total de consultations individuelles réalisées par les membres de l'ACA avec leurs clients en 2018. Il comprend un minimum de 3 consultations en rapport avec le programme d'AC et n'inclut pas le contact réel lors des réunions d'AC. Il comprend 10 000 consultations pour le TAMS - contact initial, visites d'exploitations, demandes d'aides et de paiements.

Annexe 2 - 160 bureaux de membres de l'ACA en Irlande La liste des 160 membres est disponible sur www.aca.ie

Annexe 3 - Bureaux de Teagasc en Irlande (Source www.teagasc.ie)

De : Alec Rolston

Envoyé : jeudi 6 août 2020 13:38

Destinataire : rbmp

Cc :

Sujet : An Fóram Uisce|Le Forum de l'eau

Pièces jointes : An Fóram Uisce_SWMI Submission.pdf

A Chara,

Veuillez trouver ci-joint la soumission d'An Fóram Uisce|Le Forum de l'eau dans son ensemble en ce qui concerne la consultation publique sur les questions importantes liées à la gestion de l'eau.

An Fóram Uisce se félicite de la poursuite de l'engagement dans le processus d'élaboration du troisième plan de gestion du bassin hydrographique.

Je vous saurais gré d'accuser réception de cette demande.

Merci de votre attention

Alec Rolston

pp Donal Purcell Senior Execue O.cer An Fóram Uisce

Dr Alec Rolston

Responsable de la recherche

An Fóram Uisce|Le Forum de l'eau

www.thewaterforum.ie

SOUMISSION AU DÉPARTEMENT DU LOGEMENT, DU GOUVERNEMENT LOCAL ET DU PATRIMOINE

CONSULTATION PUBLIQUE SUR LES QUESTIONS IMPORTANTES DE GESTION DE L'EAU EN IRLANDE

5 août 2020

Introduction à An Fram Uisce

An Fram Uisce |Le Forum de l'eau a été créé en juin 2018 conformément aux dispositions de la partie 5 de la loi de 2017 sur les services de l'eau, et est le seul organisme statutaire représentatif de toutes les parties prenantes ayant un intérêt dans la qualité des masses d'eau de l'Irlande. An Fóram Uisce est composé de 26 membres, dont des représentants d'un large éventail d'organisations ayant un lien direct avec les questions relatives à la qualité de l'eau, ainsi que des consommateurs d'eau publics. Environ 50 organisations différentes ont participé à la nomination des membres. De plus amples informations sont disponibles à l'adresse suivante : www.thewaterforum.ie.

Résumé de la demande

An Fram Uisce se réjouit de pouvoir répondre à la consultation publique sur les questions importantes en matière de gestion de l'eau (SWMI) en Irlande.

L'ampleur du travail entrepris par le ministère pour élaborer le document de consultation publique sur les IMTS est reconnue.

Ce document représente une soumission convenue d'An Fram Uisce dans son ensemble.

La soumission est présentée en trois parties :

La PREMIÈRE PARTIE présente les informations de base sur lesquelles repose cette soumission. Elle présente une vue d'ensemble de la mise en œuvre de la gestion intégrée des bassins versants (GIC) dans le PGDH du deuxième cycle, en formulant des recommandations pour l'amélioration de chacune des composantes essentielles de la GIC. Cet examen de la mise en œuvre de la GIC a été entrepris par An Fram Uisce afin de déterminer s'il s'agit d'une question stratégique nécessitant des progrès supplémentaires au cours du prochain cycle. Au total, 18 recommandations sont formulées pour améliorer la mise en œuvre de la GIC en Irlande.

La première partie introduit également un nouveau cadre pour la gestion des terres et des paysages (FILLM).

qui définit la position d'An Fóram Uisce pour faire progresser le concept de MCI en ce qui concerne la

les recommandations formulées pour améliorer la mise en œuvre de la GIC. Le FILLM élargit la GIC à toutes les composantes de l'environnement naturel (air, eau, écosystèmes, sols, roches, terres, paysages) qui sont liées et interdépendantes, tout en conservant le bassin versant comme l'unité paysagère appropriée pour la gestion. En utilisant le FILLM comme concept de base pour la gestion de l'eau, il est possible de réexaminer la manière dont les problèmes importants de gestion de l'eau peuvent être identifiés et atténués afin de protéger et d'améliorer les ressources en eau de l'Irlande par le biais du processus de planification de la gestion des bassins hydrographiques.

La DEUXIÈME PARTIE procède à ce réexamen en commentant de manière globale les questions importantes liées à la gestion de l'eau (SWMI) décrites dans le document de consultation publique SWMI, avec six composantes de la gestion de l'eau abordées. La deuxième partie reconceptualise également les problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande en introduisant l'approche secteur-pression-contrainte comme alternative pour comprendre et gérer les problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande.

Questions de gestion. Cette approche, qui s'appuie sur le FILLM, vise à identifier les facteurs de stress environnementaux qui se manifestent par la qualité de l'eau et l'état de la DCE. En examinant les liens entre les facteurs de stress, les pressions et les secteurs par lesquels ils sont exercés, il est possible d'adopter une approche intégrée et holistique pour développer et mettre en œuvre des mesures d'atténuation qui peuvent également produire des co-bénéfices pour le changement climatique et la biodiversité.

La TROISIÈME PARTIE répond directement aux questions de l'Initiative de gestion de l'eau posées dans le document de consultation publique à travers les prismes des première et deuxième parties. Elle fournit également de brefs commentaires sur sept éléments qui n'ont pas été inclus dans le document de consultation publique sur l'IMOA mais qui sont considérés par An Fram Uisce comme étant d'une importance vitale et devant être abordés dans le 3e PGDH pour

améliorer la gestion intégrée des eaux irlandaises, conformément à la loi sur l'eau.

Directive-cadre.

An Fram Uisce considère que les questions posées dans le document de consultation publique sur l'initiative SWMI sont trop techniques, ce qui crée des obstacles et des inégalités pour les non-experts qui souhaitent s'engager dans le processus de consultation.

Au total, 82 points clés sont soulignés en réponse aux questions posées dans le document de consultation publique SWMI.

En adoptant les approches décrites dans les parties 1, 2 et 3 de ce document, An Fram Uisce présente sa position sur la gestion future des ressources en eau de l'Irlande, à la fois dans le cadre du cycle de planification de la gestion des bassins hydrographiques et par le biais de la législation et des politiques liées à la gestion de l'eau.

La poursuite de l'engagement concernant le contenu de cette soumission, le FILLM et le processus de planification du troisième cycle du RBMP est vivement souhaitée.

Fin

Veuillez adresser toute correspondance comme suit :

Donal Purcell, cadre supérieur, An Fram Uisce, Civic Offices, Limerick Road, Nenagh, County Tipperary

Contenu

RÉSUMÉ ANALYTIQUE ............................................................................................................................6 INTRODUCTION.....................................................................................................................................13 PREMIÈRE PARTIE : VERS UN CADRE POUR LA GESTION DES TERRES ET DES PAYSAGES (FILLM) ............15

1.1 Aperçu de la mise en œuvre de la gestion intégrée des bassins versants dans le cadre du deuxième cycle du plan de gestion des bassins versants (RBMP) ..........................................................................................................................................................15

1.1.1 Engagement du public...............................................................................................................16 1.1.2 Développement d'une vision commune ..................................................................................................17 1.1.3 Caractérisation à l'échelle du bassin versant....................................................................................17 1.1.4 Caractérisation à l'échelle locale .............................................................................................18 1.1.5 Programme de mesures......................................................................................................18 1.1.6 Politique et réglementation environnementales .................................................................................18 1.1.7 Mesures d'incitation .............................................................................................................................19 1.1.8 Infrastructures nouvelles/améliorées.....................................................

1.1.9Inspections et application de la réglementation.................................................................19

1.1.10 Recommandations .............................................................................................................19

1.2 Vue d'ensemble du cadre de gestion des terres et des paysages (FILLM) ........................21

DEUXIÈME PARTIE : COMMENTAIRE GLOBAL SUR LES QUESTIONS IMPORTANTES DE GESTION DE L'EAU EN IRLANDECONSULTATION PUBLIQUE .........................................................................................................23

2.1 Éléments primordiaux des questions importantes liées à la gestion de l'eau.........................................23

2.1.1 Gouvernance..........................................................................................................................23

2.1.2 Engagement et sensibilisation du public et des parties prenantes..........................................................24

2.1.3 Législation et cohérence des politiques ........................................................................................25

2.1.4 Suivi et évaluation du plan de gestion du bassin hydrographique .................................................27

2.1.5Calages temporels et délais pour atteindre les objectifs de la DCE ........................................28

2.1.6Le changement climatique ....................................................................................................................29

2.2 Reconceptualisation des principaux problèmes de gestion de l'eau en Irlande à partir de l'année 2000

une approche intégrée

Terre

et perspective de gestion du paysage ........................................................................................30

2.2.1 Examiner les secteurs, les pressions et les facteurs de stress en tant qu'approche alternative de la lutte contre le terrorisme

Questions importantes relatives à la gestion de l'eau .........................................................................................31 TROISIÈME PARTIE : QUESTIONS IMPORTANTES RELATIVES À LA GESTION DE L'EAU IDENTIFIÉES DANS LE DOCUMENT DE CONSULTATION PUBLIQUE ................................................................................................................36

3.1. Prise en compte des SWMIs identifiées dans le document de consultation publique ..................................36

3.1.1 Établissement de priorités.........................................................................................................................36

3.1.2 Participation du public ..............................................................................................................38

3.1.3 Aménagement du territoire ................................................................................................................39

3.1.4 Agriculture............................................................................................................................40

3.1.5 Changement climatique ....................................................................................................................43

3.1.6 Pollution des eaux (phosphore et azote) ..................................................................43

3.1.7 Modifications physiques des eaux de surface/hydromorphologie (y compris les obstacles à la migration des poissons) ......................................................................................................................................45 3.1.8 Envasement ................................................................................................................................46

3.1.9 Santé publique/qualité de l'eau potable .................................................................................46

3.1.10 Espèces exotiques envahissantes ........................................................................................................49

3.1.11 Produits chimiques dangereux .........................................................................................................50

3.1.12 Pressions urbaines.................................................................................................................51

3.1.13 Autres questions -

Aquaculture................................................................................................53

3.1.14 Autres questions -

Bactéries résistantes aux antimicrobiens (AMR) dans les eaux usées ........................

3.2. SWMIs non identifiés dans le document de consultation publique ....................................................54 Annexe 1 : Informations générales et justification de la sélection des facteurs de stress ...............................56 Sédiments ...........................................................................................................................................56 Nutriments (NO3, P, NH4).....................................................................................................................57 Microbes, bactéries, parasites et virus ........................................................................................58 Produits chimiques ..........................................................................................................................................59 Espèces exotiques envahissantes .......................................................................................................................60 Microplastiques..............................................................

RÉSUMÉ EXÉCUTIF

Ce document représente une soumission convenue par An Fram Uisce dans son ensemble à la consultation publique sur les questions importantes de gestion de l'eau pour le troisième cycle du plan de gestion du bassin hydrographique (RBMP) pour l'Irlande 2022-2027.

Le mémoire est composé de trois parties. La première partie présente les informations de base sur lesquelles repose cette soumission. Elle présente une vue d'ensemble de la mise en œuvre de la gestion intégrée des bassins versants (GIC) dans le PGDH du deuxième cycle, en formulant des recommandations pour l'amélioration de chacune des composantes essentielles de la GIC. Cet examen de la mise en œuvre de la GIC a été entrepris par An Fram Uisce afin de déterminer s'il s'agit d'une question stratégique nécessitant des progrès supplémentaires au cours du prochain cycle. L'examen porte sur chacun des neuf éléments de la boîte à outils de la GIC : 1) Engagement public ;

2) Développement d'une vision commune ; 3) Caractérisation à l'échelle du bassin versant ; 4) Caractérisation à l'échelle locale ; 5) Programmes de mesures ; 6) Politique et réglementation environnementales ; 7) Incitations ; 8) Infrastructures nouvelles/améliorées ; et 9) Inspections.

La réussite de la mise en œuvre de la GCI repose sur des actions pour chacun de ces neuf éléments de la GCI, de manière cohérente et imbriquée. Au total, 18 recommandations sont formulées pour améliorer ces neuf composantes.

La première partie introduit également un nouveau cadre pour la gestion des terres et des paysages (FILLM) qui définit la position d'An Fóram Uisce pour faire progresser le concept de GIC en ce qui concerne les recommandations formulées pour améliorer la mise en œuvre de la GIC. Le FILLM élargit la GIC à toutes les composantes de l'environnement naturel (air, eau, écosystèmes, sols, roches, terres, paysages) qui sont liées et interdépendantes, tout en conservant le bassin versant comme unité paysagère appropriée pour la gestion.

Ce faisant, le FILLM devient le cadre général de la gestion environnementale en tant que moyen de relier la législation et les politiques telles que la directive-cadre sur l'eau, la directive sur le traitement des eaux urbaines résiduaires, la directive sur les habitats, la directive sur les inondations, la directive sur l'eau potable, l'adaptation au changement climatique et l'atténuation de ses effets, la conservation des sols, l'aménagement du territoire et la production durable de denrées alimentaires et de bois. En outre, c'est un moyen d'atteindre les Objectifs de développement durable pour 2030.

L'adoption d'une telle approche globale nécessite un processus multidisciplinaire, multiobjectif et multipartite capable de relier les composantes environnementales et les activités humaines au sein d'un bassin versant afin d'optimiser les bénéfices en termes de qualité de l'eau, tout en offrant des avantages connexes en termes de biodiversité et de changement climatique.

En utilisant le FILLM comme concept de base pour la gestion de l'eau, il est possible de réexaminer la manière dont les problèmes importants de gestion de l'eau peuvent être identifiés et atténués afin de mieux protéger et d'améliorer la qualité de l'eau.

améliorer les ressources en eau de l'Irlande par le biais du processus de planification de la gestion des bassins hydrographiques. Deuxième partie

fournit ce réexamen par le biais de commentaires généraux sur les questions importantes relatives à la gestion de l'eau (SWMI) décrites dans le document de consultation publique sur les SWMI, avec six composantes de la gestion de l'eau abordées : Gouvernance ; Engagement et sensibilisation du public et des parties prenantes ; Législation et cohérence des politiques ; Suivi et évaluation du RBMP ; Délais et échéances pour atteindre l'objectif d'état de la DCE ; et Changement climatique. Certaines de ces composantes sont répertoriées comme des approches sectorielles de la gestion de l'eau dans le document de consultation publique, mais dans la présente communication, elles ne sont pas considérées comme des approches sectorielles de la gestion de l'eau car elles peuvent 1) être des mécanismes permettant d'améliorer la gouvernance de la gestion de l'eau, la qualité de l'eau et le statut de la directive-cadre sur l'eau (DCE), par exemple l'établissement de priorités et la participation du public ; ou 2) manifester d'autres problèmes liés à la gestion de l'eau.

La deuxième partie reconceptualise également les problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande en introduisant l'approche secteur-pression-agresseur comme alternative pour comprendre et gérer les problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande. Cette approche, qui s'appuie sur le FILLM, vise à identifier les facteurs de stress environnementaux qui se manifestent par la qualité de l'eau et l'état de la DCE. En examinant les liens entre les facteurs de stress, les pressions et les secteurs dans lesquels ils sont exercés, il est possible d'adopter une approche intégrée et holistique pour développer et mettre en œuvre des mesures d'atténuation qui peuvent également produire des avantages connexes pour le changement climatique et la biodiversité.

Après examen du deuxième RBMP et du document de consultation publique SWMI, ainsi que de la littérature internationale, huit facteurs de stress ont été identifiés : sédiments, nutriments (azote, en termes de nitrate et d'ammonium, et phosphore), microbes (bactéries, virus et parasites), produits chimiques, matières organiques, microplastiques, niveau et débit de l'eau, et température. Cette liste de facteurs de stress et des pressions et secteurs qui leur sont liés n'est peut-être pas exhaustive, mais elle sert à souligner qu'en se concentrant sur les liens entre chacun de ces facteurs de stress environnementaux et les pressions et secteurs à travers lesquels ils se manifestent, il est possible de créer une image plus holistique des interactions complexes qui agissent sur

Les eaux de l'Irlande.

Alors que les parties 1 et 2 examinent la mise en œuvre de la GIZC et présentent le FILLM en tant que nouveau cadre de gestion de l'environnement, ainsi que l'approche pressions-stresseurs sectoriels en tant qu'alternative pour identifier et traiter les GIZC, la partie 3 répond directement aux questions relatives aux GIZC posées dans le document de consultation publique à travers les prismes des parties 1 et 2. Un résumé des principaux points abordés en répondant à ces questions est fourni ci-dessous.

Bien qu'il soit reconnu que des ressources limitées doivent être partagées avec parcimonie, An Fram Uisce considère que la hiérarchisation des mesures dans 190 zones d'action prioritaires (PAA) de sous-bassins hydrographiques entreprise dans le deuxième RBMP contrevient aux obligations de l'Irlande au titre des articles 3 et 4 de la directive-cadre sur l'eau.

La priorisation des ressources vers les AAP peut rendre difficile la lutte contre la détérioration de la qualité de l'eau dans les zones non prioritaires.

Il est nécessaire d'investir dans la protection et la restauration de la qualité de l'eau.

L'établissement de priorités pour les AAP dans le deuxième PGDH n'a pas permis de mettre pleinement en œuvre la GIC en adoptant une approche par sous-bassin hydrographique pour l'établissement des priorités.

On manque actuellement de preuves quantitatives pour étayer les affirmations d'amélioration de la qualité de l'eau dans les AAP en tant que résultat direct des actions du LAWPRO et de l'ASSAP.

Les ressources fournies aux autorités locales pour protéger et améliorer la qualité de l'eau en dehors des AAP sont insuffisantes.

Les ressources actuelles dont disposent les autorités locales pour les mesures de protection et d'amélioration de la qualité de l'eau en dehors des AAP peuvent être redirigées vers d'autres domaines non liés à l'eau parce qu'elles ont l'impression que le LAWPRO entreprend le travail nécessaire.

INTRODUCTION

La vision d'An Fram Uisce est que l'Irlande dispose d'eaux propres et saines, capables de soutenir la biodiversité et de fournir la base d'une vie économique et culturelle productive et saine. La mission du Forum est de veiller à ce que toutes les parties prenantes se voient régulièrement rappeler cette vision et leur rôle dans la réalisation et le soutien de cette vision.

Ce document représente la soumission d'An Fram Uisce à la consultation publique sur les questions importantes de gestion de l'eau pour le troisième cycle du plan de gestion du bassin hydrographique de l'Irlande 2022-2027.

Le mémoire est composé de trois parties. La première partie présente les informations de base sur lesquelles repose cette soumission. Elle donne un aperçu de la mise en œuvre de la gestion intégrée des bassins versants (GIC) dans le plan de gestion du deuxième cycle du bassin hydrographique, en formulant des recommandations pour l'amélioration de chacun des éléments essentiels de la GIC.

La première partie introduit également un nouveau cadre pour la gestion des terres et des paysages (FILLM)1 qui définit la position d'An Fóram Uisce pour faire progresser le concept de GIC. Le FILLM élargit la GIC à toutes les composantes de l'environnement naturel (air, eau, écosystèmes, sols, roches, terres, paysages) qui sont liées et interdépendantes, tout en conservant le bassin versant comme l'unité paysagère appropriée pour la gestion.

En utilisant le FILLM comme concept de base, la deuxième partie fournit des commentaires généraux sur les questions importantes relatives à la gestion de l'eau (SWMI) décrites dans le document de consultation publique sur les SWMI. Six composantes essentielles de la gestion de l'eau sont abordées. Certaines de ces composantes sont répertoriées comme des GIEE dans le document de consultation publique, mais elles ne sont pas considérées comme des GIEE dans le présent document, car elles peuvent 1) être des mécanismes permettant d'améliorer la gouvernance de la gestion de l'eau, la qualité de l'eau et le statut au regard de la directive-cadre sur l'eau (DCE), par exemple l'établissement de priorités et la participation du public ; ou 2) manifester d'autres problèmes liés à la gestion de l'eau.

La deuxième partie reconceptualise les problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande en introduisant l'approche secteur-pression-contrainte comme alternative pour comprendre et gérer les problèmes importants de gestion de l'eau.

l'impact sur les environnements aquatiques de l'Irlande. Soutenue par le FILLM, cette approche se concentre sur les points suivants

identifier les facteurs de stress environnementaux qui se manifestent par la qualité de l'eau et l'état de la DCE. En examinant les liens entre les facteurs de stress, les pressions et les secteurs par lesquels ils sont exercés, il est possible d'adopter une approche intégrée et holistique pour développer et mettre en œuvre des mesures d'atténuation qui peuvent également produire des co-bénéfices pour le changement climatique et la biodiversité.

La troisième partie répond directement aux questions relatives à l'IMTS posées dans le document de consultation publique à travers les prismes de l'approche FILLM et de l'approche pression sectorielle - facteurs de stress décrits dans les première et deuxième parties respectivement.

En adoptant ces approches, An Fram Uisce expose sa position sur la gestion future des

Les ressources en eau de l'Irlande, à la fois par le biais du cycle de planification de la gestion des bassins hydrographiques et par le biais du programme de gestion des ressources en eau de l'Union européenne.

la législation et les politiques liées à la gestion de l'eau. La poursuite de l'engagement dans

1 An Fóram Uisce (2020). Protéger et améliorer notre environnement : A Framework for Integrated Land and Landscape Management (Cadre pour la gestion intégrée des terres et des paysages). Disponible à l'adresse suivante : https://thewaterforum.ie/app/uploads/2020/07/An-Fóram-Uisce_Framework-for-Integrated.

Gestion des terres et des paysages.pdf

Le contenu de cette soumission, le FILLM et le processus de planification du troisième cycle du RBMP sont les bienvenus.

PREMIÈRE PARTIE : VERS UN CADRE DE GESTION DES TERRES ET DES PAYSAGES (FILLM)

1.1 Aperçu de la mise en œuvre de la gestion intégrée des bassins versants dans le cadre du deuxième cycle du PGDH

Le concept central de la directive-cadre sur l'eau (DCE) est l'intégration, considérée comme la clé de la gestion et de la protection de l'eau dans les districts hydrographiques. Cela comprend l'intégration, par exemple : i) de toutes les ressources en eau combinant les eaux douces de surface et les eaux souterraines, les zones humides, les ressources en eaux côtières à l'échelle du bassin versant ; ii) des objectifs environnementaux pour les masses d'eau ; iii) des utilisations, fonctions et valeurs de l'eau ; iv) des disciplines et de l'expertise ; v) des parties prenantes et de la société civile ; vi) des mesures pour atteindre les objectifs ; et vii) des différents niveaux de prise de décision (local, régional et national) qui influencent la gestion de l'eau. L'approche de la gestion intégrée des bassins versants (GIC) a été développée pour permettre l'intégration nécessaire. Le plan de gestion du bassin hydrographique (RBMP) pour l'Irlande 2018-20212 le reconnaît comme suit : "Une nouvelle approche de la mise en œuvre connue sous le nom de "gestion intégrée du bassin versant" est utilisée pour soutenir le développement et la mise en œuvre du RBMP, en utilisant le bassin versant (une zone qui contribue à l'eau d'une rivière et de ses affluents, toute l'eau s'écoulant finalement vers un seul exutoire) comme moyen de rassembler tous les organismes publics, les communautés et les entreprises."

Un examen de la mise en œuvre de la GIC a été entrepris par An Fram Uisce afin de déterminer s'il s'agit d'une question stratégique nécessitant des progrès supplémentaires au cours du prochain cycle.

Les éléments de la GIC ou "boîte à outils", décrits dans le document

Le tableau 1 sert de base à l'examen de l'utilisation de la GIC à ce jour et à la formulation de recommandations pour le prochain PGDH dans la dernière section.

Il est reconnu qu'un certain nombre d'études d'évaluation sont actuellement en cours et qu'elles sont attendues avec intérêt. Toutefois, l'impression générale est que l'organisme public qui applique le plus systématiquement l'approche GIC dans son travail est LAWPRO, en collaboration avec les conseillers agricoles d'ASSAP (principalement Teagasc). Des unités spécifiques, par exemple l'unité de science et de gestion des bassins versants de l'EPA, et des personnes au sein de l'EPA et des autorités locales utilisent également l'approche comme base de leur travail. On estime que cette mise en œuvre inégale de la GIC n'est pas satisfaisante et qu'elle entrave les progrès vers la réalisation des objectifs de la DCE.

2 https://www.housing.gov.ie/water/water-quality/river-basin-management-plans/river-basin-management-plan-2018.

2021

Tableau 1 : Boîte à outils pour la gestion intégrée des bassins versants3

Les outils de la boîte à outils

3. 6. 1. Engagement du public 2. Développement d'une vision commune Caractérisation à l'échelle du bassin versant 4. Caractérisation à l'échelle locale 5. Programmes de mesures Politique et réglementation environnementales 7. Mesures d'incitation 8. Infrastructures nouvelles/améliorées 9. Inspections

1.1.1 Engagement public

Les mesures actuelles - l'établissement d'An Fram Uisce, le travail de LAWPRO avec les conseillers agricoles d'ASSAP, les communications via le site web www.catchments.ie, et la contribution et le soutien des Rivers Trusts - représentent des progrès significatifs en matière d'engagement du public et des parties prenantes au cours du deuxième cycle du RBMP.

La réussite de la gestion intégrée des bassins versants doit reposer sur l'acceptabilité sociale par les communautés locales ainsi que sur des mesures de protection et de réhabilitation. Cela nécessite un engagement public efficace basé sur le respect mutuel et la compréhension des valeurs et des aspirations de la communauté. Elle apporte à la gestion des bassins versants des dimensions sociales (y compris politiques), de bien-être (physique et mental), culturelles et économiques. En substance, la GIC exige des scientifiques et des décideurs politiques qu'ils trouvent des moyens de marcher aux côtés des personnes qui vivent et travaillent dans le bassin hydrographique. An Fram Uisce estime que des progrès significatifs doivent être réalisés dans ce domaine au cours du prochain cycle du RBMP en priorité et que des propositions claires doivent être incluses dans le RBMP pour y parvenir.

Une approche véritablement collaborative de la GIC inclurait les parties prenantes dès le premier stade possible. L'expertise locale doit être mise à contribution, non pas à un stade ultérieur du processus de GIC, mais dès le début, et elle doit avoir un impact significatif sur la prise de décision et les actions entreprises4 . En raison du retard pris dans la mise en œuvre du 2e PGDH, les agents communautaires de l'eau du LAWPRO ont été nommés fin 2016 et la publication du projet de PGDH en avril 2017 a donné lieu à la mise en place d'un système de gestion de l'eau.

3 http://lawaters.ie/technical-resources/

4Bresnihan, P et Hesse, A. (2019). L'engagement public dans la gouvernance de l'eau. Rapport à An Fóram Uisce. Disponible à l'adresse suivante :

https://thewaterforum.ie/app/uploads/2020/03/Water-Forum_Public-Participation_Bresnihan-and-Hesse_2019.pdf

le manque de temps pour un engagement précoce et significatif du public dans le processus de planification du deuxième cycle.

Depuis lors, des progrès significatifs ont été réalisés. L'engagement ciblé des communautés a conduit à un nombre croissant de Rivers Trusts et de Catchment Associations à travers le pays. Le DHLGH soutient actuellement un projet pilote de résilience des Rivers Trusts, dans le cadre duquel les Inishowen et Maigue Rivers Trusts sont financés pour employer un responsable de projet chargé d'atteindre leurs objectifs au cours des trois prochaines années. Les Rivers Trusts sont dirigés et animés par la communauté, leurs objectifs sont définis par la communauté et englobent tous la qualité de l'eau, l'intégrité écologique, la protection de la biodiversité, la lutte contre les espèces exotiques ainsi que des programmes d'éducation et de formation et la plupart ont un aspect lié au développement économique local et au tourisme.

Certaines communautés ont facilité les approches de "vision" du développement communautaire afin de définir leur vision de l'avenir.

et un plan d'action pour leurs bassins hydrographiques locaux. Comme ces ateliers sont ouverts et s'adressent à tous les membres de la communauté, à toutes les tranches d'âge et à tous les milieux, un large éventail d'intérêts et de points de vue est représenté. Cette approche de développement communautaire initiée et développée par les Rivers trusts au Royaume-Uni a été mise en œuvre dans un certain nombre de bassins versants, notamment le bassin versant de la rivière Nore et le bassin versant de la baie de Dundalk, entre autres. Grâce à ce processus RIPPLE5, la communauté identifie les actions qu'elle souhaiterait voir se réaliser dans son bassin versant, elle réfléchit à la manière dont ces actions pourraient être mises en œuvre et à qui pourrait prendre la tête de la mise en œuvre de chaque action, et elle élabore ainsi un plan pour son bassin versant6. Lors de réunions ultérieures, ce plan est ratifié et transformé en plan d'action.

dans une "vision" pour leur bassin hydrographique. Jusqu'à présent, ces plans communautaires, bien qu'ils concernent les cours d'eau locaux, n'ont pas été mis en œuvre.

Les plans de gestion des bassins versants ne comprennent pas seulement des actions en faveur de la qualité de l'eau, mais aussi en faveur de la biodiversité, du climat, du patrimoine, de l'éducation et du tourisme, un résultat que l'on peut attendre lorsque "toute la communauté" participe à l'élaboration du plan7 . L'objectif de la promotion d'un exercice de "vision" au sein d'un bassin versant est d'encourager la réflexion et la mise en réseau qui pourraient initier le développement d'une association de bassin versant ou d'un fonds fluvial pour diriger la mise en œuvre du plan de bassin versant de la communauté.

1.1.2 Développer une vision commune

Le développement d'une vision et d'une stratégie collectives dans une situation de bassin versant multipartite, bien que difficile, est essentiel pour établir des priorités et encourager le changement de pratiques, le cas échéant, comme moyen de faire face avec succès à certains des facteurs de stress et de pression environnementaux. Ceci est particulièrement important en ce qui concerne les agences statutaires, dont chacune a un rôle particulier et distinctif, mais qui doivent travailler et communiquer plus étroitement les unes avec les autres pour formuler un programme commun. La concrétisation de cette vision nécessite un processus d'engagement fondé sur des principes tels que la confiance, le respect et une communication ouverte. La stratégie doit être pertinente au niveau local et s'inscrire dans des objectifs plus larges.

1.1.3 Caractérisation à l'échelle du bassin versant

La caractérisation des bassins versants est entreprise par l'unité des bassins versants de l'EPA en collaboration avec des organismes publics tels que les autorités locales, l'IFI et Irish Water. Une évaluation complète et intégrée de tous les bassins versants de l

5 Ballinderry River Trust et WWF (sans date). RIPPLE : A river action plan for the Ballinderry. Disponible auprès de :

http://assets.wwf.org.uk/downloads/wwf_ripple_brochure_final_layout_1.pdf

6 https://fliphtml5.com/dabkz/rmnn/basic

7 https://www.catchments.ie/creating-vision-dundalk-bay-rivers/

La recherche sur les aspects scientifiques pertinents des bassins versants et des sous-bassins versants est entreprise. La pertinence et la qualité de ce travail sont reconnues et An Fram Uisce soutient sa poursuite.

1.1.4 Caractérisation à l'échelle locale

La GCI est déjà appliquée dans le cadre des nouvelles structures de gouvernance mises en place dans le cadre du deuxième cycle du PGDH. Le développement de ces structures résulte des enseignements tirés du premier PGDH et vise à garantir une approche plus coordonnée de l'élaboration et de la mise en œuvre des mesures du deuxième cycle, "la bonne mesure au bon endroit".

LAWPRO est un service partagé des autorités locales chargé de gérer cette approche de GIC au niveau national, avec le soutien important de l'unité des bassins versants de l'EPA. Cinq comités de gestion régionaux, composés de directeurs de services des autorités locales directement responsables du personnel chargé de la mise en œuvre des actions du plan de gestion des bassins versants, présidés par un directeur général de l'autorité locale, rendent compte au comité national de coordination et de gestion. Il existe cinq comités opérationnels régionaux composés de membres du personnel de toutes les agences qui mettent en œuvre des actions pour répondre aux exigences des domaines d'action prioritaires du RBMP. Ce comité est principalement soutenu par les équipes scientifiques de LAWPRO et l'unité des bassins versants de l'EPA et est présidé par un directeur de service de l'autorité locale. Les deux comités se réunissent régulièrement pour discuter de l'avancement de la mise en œuvre du RBMP, des résultats du travail sur le terrain et des mesures potentielles dans les domaines d'action prioritaires.

La nomination, fin 2016, de 12 agents communautaires de l'eau, dont le rôle est d'"impliquer les communautés locales" dans la gestion de leurs masses d'eau locales, constitue un élément clé des résultats obtenus lors du deuxième cycle. Soutenus par des initiatives telles que le "Community Water Development Fund", ils s'engagent avec

La LAWPRO s'efforce de sensibiliser les communautés locales et de les aider à prendre des mesures pour améliorer la qualité de l'eau, ainsi que de les sensibiliser et de renforcer leurs capacités par le biais de programmes de formation. Une évaluation interne du travail de LAWPRO a récemment été réalisée.

1.1.5 Programme de mesures

Des progrès ont été accomplis dans la mise en œuvre de mesures visant à atteindre les objectifs de la DCE. Toutefois, la détérioration continue de la qualité de l'eau8 indique que les mesures mises en œuvre ne sont pas adéquates ou qu'elles n'ont pas encore permis d'obtenir des résultats sur le plan de l'environnement. Il existe actuellement un déficit d'information sur les mises à jour des progrès réalisés dans le cadre du processus de suivi et d'évaluation du RBMP (décrit plus en détail au point 2.1.4), en particulier en ce qui concerne l'efficacité des mesures pour faire face à des pressions et à des impacts spécifiques, et en raison de ce déficit, il est difficile d'être catégorique sur les progrès des mesures du RBMP.

1.1.6 Politique et réglementation environnementales

Si les réglementations ne permettent pas à elles seules d'atteindre les objectifs environnementaux, elles constituent néanmoins un "outil dans la boîte à outils" d'une importance capitale. Le niveau élevé de nombreuses réglementations environnementales, telles que les réglementations sur les bonnes pratiques agricoles, est reconnu. Cependant, elles tendent à être "uniques" et un certain nombre de lacunes politiques sont évidentes.

Par exemple, dans le cadre du premier pilier de la PAC actuelle, la rémunération des agriculteurs est basée sur les terres cultivées. Par conséquent, si des mesures en faveur de la qualité de l'eau et de la biodiversité sont mises en œuvre, telles que

8 EPA (2019). Qualité de l'eau en Irlande 2013-2018. Disponible à l'adresse suivante :

https://www.epa.ie/pubs/reports/water/waterqua/waterqualityinireland2013-2018.html

Ces paiements sont perdus si l'agriculteur ne dispose pas d'une large bande riveraine. En outre, certaines catégories de terres agricoles "non travaillées", à faible productivité et présentant des avantages environnementaux (telles que les broussailles, les bois et les roches nues) ne sont pas éligibles aux paiements, ce qui incite certains agriculteurs à convertir ces zones en terres agricoles afin d'être éligibles aux subventions. Pour les agriculteurs situés dans les zones d'action prioritaire (ZAP) du deuxième plan d'action régional, ce problème a été résolu en ce sens qu'ils ne perdent plus les paiements au titre de la PAC pour les terres consacrées à la réalisation d'avantages environnementaux. Il est tout à fait justifié que cette mesure soit mise à la disposition de tous les agriculteurs, et pas seulement de ceux situés dans les zones d'action prioritaire.

1.1.7 Mesures d'incitation

Si An Fram Uisce est favorable au respect de la réglementation en tant qu'exigence, une politique d'incitations ciblées visant à permettre le changement d'affectation des terres, par exemple sur les terres à haut risque ou lorsque des avantages environnementaux importants sont possibles, devrait être utilisée comme moyen d'atteindre les objectifs environnementaux.

1.1.8 Infrastructures nouvelles/améliorées

Plus de la moitié des eaux usées urbaines ne répondent pas aux normes de l'UE9 et l'organe consultatif sur l'eau a noté que l'Irlande ne remédie pas assez rapidement aux insuffisances de son système de traitement des eaux usées10. Il est essentiel d'accélérer la modernisation des infrastructures de traitement des eaux urbaines résiduaires pour atteindre les objectifs du plan de gestion des ressources en eau. Les 36 villes où les eaux usées brutes sont déversées sans traitement dans les eaux réceptrices locales constituent une priorité immédiate.

Il reste difficile d'obtenir des mises à jour sur l'état d'avancement des améliorations apportées aux infrastructures d'assainissement, en particulier en ce qui concerne les mesures identifiées dans le deuxième PGDH. Cela est dû en partie aux structures et mécanismes de rapport qui ne sont pas alignés sur les objectifs et les indicateurs clés de performance du PGDH. Une révision des rapports d'avancement, du suivi et de l'évaluation, ainsi que de la fourniture/disponibilité des informations est nécessaire pour le troisième cycle du PGDH.

1.1.9 Inspections et application des règlements

L'engagement et la collaboration devraient être privilégiés, car ils permettent à la fois de modifier les pratiques, le cas échéant, et d'assurer l'acceptabilité sociale des actions de protection de l'environnement, plutôt que le contrôle de la conformité et les sanctions, qui peuvent souvent entraîner une désaffection à l'égard de la protection de l'environnement. Néanmoins, l'application des réglementations est essentielle pour favoriser le respect des règles et indiquer à ceux qui s'y conforment que le système est appliqué de manière équitable. Cependant, les inspections ne sont pas toujours intégrées de manière adéquate aux autres "outils de la boîte à outils" de la GIC, et leur rentabilité et leur efficacité dans l'obtention de résultats environnementaux pourraient donc être améliorées.

1.1.10 Recommandations

La réussite de la mise en œuvre de la GIC repose sur des actions menées pour chacun des éléments de manière cohérente et imbriquée. Les recommandations relatives aux éléments énumérés dans le tableau 1 sont présentées ci-dessous.

Recommandations relatives aux composants de la MCI

Engagement public 1. Les communautés locales et les individus sont impliqués dans l'apprentissage social et la prise de décision par la mise en œuvre d'un processus participatif au niveau du bassin versant et/ou du sous-bassin versant dans tous les bassins versants, c'est-à-dire non seulement ceux qui ont un objectif d'"amélioration", mais aussi ceux qui ont un objectif de "protection".

9EPA (2019). Traitement des eaux usées urbaines en 2018. Disponible à l'adresse suivante : https://www.epa.ie/water/uww/wwater/

10 Conseil consultatif de l'eau (2019). Rapport trimestriel n° 1 octobre 2019. Disponible à l'adresse suivante :

https://wateradvisorybody.ie/quarterly-reports/

objectif. Il convient de tenir compte de la note d'information d'An Fram Uisce sur l'engagement public, ainsi que de l'expérience et de l'expertise de LAWPRO et des River Trusts. 2. Les conseillers agricoles étant en première ligne pour assurer la liaison avec les agriculteurs et le public sur les questions environnementales liées à l'agriculture, une formation pertinente sur les aspects environnementaux tels que la qualité de l'eau et l'écologie, le changement climatique et la biodiversité devrait faire partie des cours d'agriculture de premier cycle et de la formation continue. Tous les formateurs et éducateurs agricoles devraient eux-mêmes être formés aux meilleures pratiques en matière de qualité de l'eau, de changement climatique et de protection de la biodiversité.

Développer une vision commune 3. Que l'élaboration d'une vision commune soit une composante du processus de consultation publique.

l'engagement en faveur d'une vision commune. 4. Une vision commune (y compris du rôle et de l'importance de l'approche GIC) est développée parmi toutes les parties prenantes des organismes publics concernés, tels que NPWS, OPW, IFI, les sections de l'environnement et de la planification des autorités locales, LAWPRO, Irish Water et EPA, dans le cadre des structures de gouvernance et de coordination existantes.

Caractérisation à l'échelle du bassin versant 5. Poursuite de l'approche pluridisciplinaire et de la collaboration avec les organismes publics concernés.

Caractérisation à 6. L'approche utilisée par LAWPRO devrait être appliquée dans tous les cas restants.

les bassins versants et sous-bassins versants à l'échelle locale au cours du prochain cycle, y compris non seulement les zones à améliorer dans les domaines d'action prioritaires (DAP), comme c'est le cas actuellement, mais aussi les zones à protéger. 7. La formation du personnel des autorités locales à la caractérisation à l'échelle locale doit être lancée comme moyen de suivre la philosophie "la bonne mesure au bon endroit" dans le traitement des sources diffuses et des petites sources ponctuelles. 8. Faciliter une plus grande participation des communautés dans les bassins versants. 9. Qu'il soit envisagé de traiter des bassins versants entiers de manière intégrée plutôt que la pratique actuelle qui consiste à traiter des sous-bassins versants dans le cadre d'AAP.

Programmes de 10. Une plus grande transparence dans le suivi et l'évaluation des programmes principaux

La publication de rapports intermédiaires assurerait une plus grande transparence et faciliterait l'évaluation des progrès accomplis. 11. Des programmes plus ambitieux en matière de traitement des eaux usées, de fuites et de remplacement des canalisations devraient être entrepris.

Environnement 12. Qu'un examen des éventuelles lacunes politiques/réglementaires soit entrepris.

et 13. Modifier la "zone d'éligibilité" au titre du premier pilier de la PAC afin de prendre en compte les éléments suivants

Les règlements tiennent compte des exigences du deuxième pilier et sont appliqués dans l'ensemble du pays, et pas seulement dans les AAP comme c'est le cas actuellement.

14. L'élaboration et la mise en œuvre des plans de développement des comtés (CDP) et des plans économiques et communautaires locaux (LECP) pour chaque zone d'autorité locale s'appuient sur les processus de planification des bassins de vie et des quartiers en utilisant une approche collaborative, consultative et participative.

Incitations 15. En ce qui concerne les paiements aux agriculteurs, si les paiements du deuxième pilier (ou tout autre paiement équivalent dans la nouvelle PAC) encouragent la protection de l'environnement, il convient d'examiner les moyens de dégager des ressources supplémentaires. 16. Que l'on prenne en considération le principe de "l'argent public pour les biens publics" et que l'on utilise les "paiements basés sur les résultats" comme moyen d'obtenir des résultats en matière d'environnement.

Nouvelle infrastructure/amélioration de l'infrastructure 17. Un examen de l'adéquation du stockage du lisier doit être entrepris et, si cela est jugé nécessaire, des aides non remboursables doivent être accordées pour augmenter les installations de stockage.

Inspections 18. Lorsque ce n'est pas déjà le cas, l'approche des inspections ne doit pas, dans la mesure du possible, être "autonome", mais doit faire partie d'un processus de GIC et doit être basée sur les résultats de la caractérisation et en tenir compte.

1.2 Vue d'ensemble du Cadre pour la gestion des terres et des paysages (FILLM)

Dans le contexte de la section 1.1, ci-dessus, un document de synthèse est présenté par An Fram Uisce, disponible ici, qui décrit un cadre pour la gestion des terres et des paysages (FILLM).

Le FILLM s'appuie sur l'approche de la GIC décrite au point 1.1. et l'élargit pour inclure toutes les composantes de l'environnement naturel (air, eau, écosystèmes, sols, roches, terres, paysages) qui sont liées et interdépendantes, tout en conservant le bassin versant comme l'unité paysagère appropriée pour la gestion. Ce faisant, le FILLM devient le cadre général de la gestion environnementale et permet de relier la législation et les politiques telles que la directive-cadre sur l'eau, la directive sur le traitement des eaux urbaines résiduaires, la directive sur les habitats, la directive sur les inondations, la directive sur l'eau potable, l'adaptation au changement climatique et l'atténuation de ses effets, la conservation des sols, l'aménagement du territoire et la production durable de denrées alimentaires et de bois. En outre, c'est un moyen d'atteindre les objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies pour 2030.

L'adoption d'une telle approche globale du système nécessite une approche multidisciplinaire, multiobjectif et multipartite qui puisse relier les composantes environnementales et les activités humaines au sein d'un bassin versant afin d'optimiser les bénéfices en termes de qualité de l'eau tout en apportant des avantages connexes en termes de biodiversité et de changement climatique.

En utilisant le FILLM comme concept de base pour la gestion de l'eau, il est possible de réexaminer la manière dont les problèmes importants de gestion de l'eau peuvent être identifiés et atténués afin de protéger et d'améliorer les ressources en eau de l'Irlande par le biais du processus de planification de la gestion des bassins hydrographiques.

La deuxième partie de ce document propose un réexamen des SWMI, tout d'abord par le biais d'un commentaire général sur les questions importantes relatives à la gestion de l'eau telles qu'elles sont présentées dans le document de consultation publique sur les SWMI, et ensuite en présentant l'approche des facteurs de pression sectoriels comme une alternative pour l'identification et la gestion des SWMI de l'Irlande.

DEUXIÈME PARTIE : COMMENTAIRE GLOBAL SUR L'IMPORTANCE DE L'ÉVALUATION DE L'IMPACT SUR L'ENVIRONNEMENT

QUESTIONS RELATIVES A LA GESTION DE L'EAU EN IRLANDE

CONSULTATION PUBLIQUE

2.1 Éléments primordiaux des questions importantes liées à la gestion de l'eau

Le document de consultation publique sur les approches sectorielles de la gestion de l'eau identifie 12 problèmes importants de gestion de l'eau et deux "autres problèmes" qui ont un impact sur l'environnement aquatique de l'Irlande. Il est considéré que, plutôt que d'être des SWMI spécifiques, certaines de ces questions identifiées sont des composantes globales de la gestion de l'eau qui peuvent.. :

être des mécanismes permettant d'améliorer la gouvernance de la gestion de l'eau, la qualité de l'eau et l'état de la DCE, par exemple l'établissement de priorités et la participation du public. Ou encore

Manifester d'autres problèmes de gestion de l'eau. Par exemple, le changement climatique est un facteur direct11 de modification des écosystèmes, notamment en ce qui concerne la disponibilité de l'eau, la qualité de l'eau et la biodiversité.

Ci-dessous, An Fram présente six de ces composantes primordiales et explique en détail les aspects de chacune d'entre elles qui peuvent être améliorés pour le troisième cycle de planification de la gestion des bassins hydrographiques.

2.1.1 Gouvernance

Les révisions de la structure de gouvernance élargie mises en œuvre dans le deuxième PGDH ont été bien accueillies et il est reconnu qu'elles représentent des améliorations par rapport aux structures de gouvernance précédentes pour la gestion de l'eau en Irlande.

De nombreuses difficultés rencontrées dans la gestion de l'eau peuvent résulter, uniquement ou en partie, des structures de gouvernance de l'eau et des différences de perception de ce que signifie la "gouvernance". "Pour certains, la gouvernance est un instrument, un moyen d'atteindre certains objectifs, un système administratif et administratif de gestion de l'eau.

Pour d'autres, la gouvernance est un processus qui implique non pas la mise en œuvre de décisions prises par des experts et des détenteurs de pouvoir, mais plutôt le débat sur des projets alternatifs, souvent rivaux, de développement de la société, et la définition des fins et des moyens que doit poursuivre la société. Pour d'autres, la gouvernance est un processus qui implique non pas la mise en œuvre de décisions prises par des experts et des détenteurs de pouvoir, mais plutôt le débat sur des projets alternatifs, souvent rivaux, de développement de la société, et la définition des fins et des moyens qui doivent être poursuivis par la société, à travers un processus de participation démocratique substantielle "12.

On considère que de nombreuses perceptions de la gouvernance se concentrent principalement sur la gouvernance en tant que processus de mise en œuvre des décisions par les experts et les détenteurs du pouvoir. Reconnaître que la gouvernance peut également être mise en œuvre grâce à une meilleure participation du public et des parties prenantes est essentiel pour la gouvernance participative de l'eau en Irlande et ce sujet fait l'objet d'une note d'information détaillée dans la section "Gouvernance de l'eau".

2.1.2 de cette soumission.

11 Un moteur est un facteur naturel ou anthropique qui provoque directement ou indirectement un changement dans un écosystème. Un facteur direct influence sans équivoque les processus de l'écosystème. Un facteur indirect agit de manière plus diffuse en modifiant un ou plusieurs facteurs directs. La variabilité et le changement climatiques ont été identifiés comme un facteur direct de changement des écosystèmes. Évaluation des écosystèmes pour le millénaire (2005). Évaluation des scénarios. Chapitre 7 : Facteurs de changement de l'état et des services des écosystèmes.

https://www.millenniumassessment.org/documents/document.331.aspx.pdf

12 Castro, J.E. (2007). La gouvernance de l'eau au 21e siècle. Ambiente et Sociedade 10. http://dx.doi.org/10.1590/S1414.

753X2007000200007.

Les aspects suivants de la gouvernance irlandaise en matière de gestion de l'eau peuvent être améliorés :

Transparence de chacun des organes concernés au sein de la structure de gouvernance de la RBMP en termes de

Publication des procès-verbaux des réunions

Visibilité de la composition de tous les organes

Visibilité des rapports de tous les organes

Fournir les informations demandées

Liens et communication entre les organismes compétents pour des approches partagées et collaboratives de la gestion de l'eau

Visibilité et publication des progrès accomplis dans la réalisation des cibles, des objectifs et des indicateurs clés de performance (voir section 2.1.4 pour plus d'informations sur le suivi et l'évaluation).

La reconnaissance du fait que la gouvernance de l'eau n'est pas uniquement axée sur la mise en œuvre de processus décisionnels entrepris par des experts et des détenteurs de pouvoir.

Incorporer l'engagement du public et des parties prenantes par le biais des principes fondamentaux de l'engagement tels qu'ils sont décrits à la section 2.1.2.

La participation au programme de recherche IPA-EPA récemment lancé sur la gouvernance expérimentale et la réception des recommandations du projet sont les bienvenues. Des processus clairs et transparents sur la manière dont les recommandations fournies par le projet de recherche peuvent être incorporées dans le troisième cycle du RBMP doivent être clairement communiqués, d'autant plus que les résultats et les recommandations du projet de recherche peuvent ne pas être disponibles avant que la mise en œuvre du troisième cycle du RBMP n'ait commencé.

2.1.2 Engagement et sensibilisation du public et des parties prenantes

L'engagement du public et des parties prenantes est essentiel à la bonne gestion des ressources en eau de l'Irlande par le biais du processus de planification de la gestion des bassins hydrographiques. L'engagement du public est une exigence légale de la directive-cadre sur l'eau et est inclus dans les principes de Dublin (1992)13 ainsi qu'en tant que composante essentielle de la convention d'Aarhus14. L'engagement des parties prenantes est un principe de bonne gouvernance de l'eau, encouragé dans un contexte plus large d'appel de la base à un gouvernement et à une société ouverts15.

Il est reconnu que des améliorations dans l'engagement du public et des parties prenantes ont été introduites par le biais des structures de gouvernance dans le cadre du 2ème RBMP, y compris l'établissement d'An Fram Uisce lui-même ainsi que le programme des eaux des autorités locales (LAWPRO) et le programme de soutien à la durabilité de l'agriculture (ASSAP).

Les processus de suivi et d'évaluation des actions d'engagement mises en œuvre dans le cadre du deuxième cycle de planification de la gestion des bassins hydrographiques suscitent des inquiétudes. Cette question est abordée au point 2.1.4 de la présente réponse. En outre, les évaluations qualitatives et quantitatives de l'évolution de la sensibilisation du public aux questions de gestion de l'eau à la suite des structures mises en place dans le cadre du deuxième cycle de planification de la gestion des bassins hydrographiques font cruellement défaut. Ces évaluations sont nécessaires pour déterminer le succès ou l'échec de ces structures et pour améliorer les pratiques d'engagement à l'avenir.

13 Déclaration de Dublin sur l'eau et le développement durable. http://www.un-documents.net/h2o-dub.htm

14 Convention sur l'accès à l'information, la participation du public au processus décisionnel et l'accès à la justice en matière d'environnement. https://ec.europa.eu/environment/aarhus/

15 Réseau international des organismes de bassin (RIOB) (2014). L'engagement des acteurs pour une gouvernance inclusive de l'eau. RIOB, Paris.

Début 2020, An Fram Uisce a publié une note d'information sur l'engagement du public dans la gestion des eaux irlandaises à l'intention du DHPLG de l'époque. Cette note contenait quatre recommandations de haut niveau pour l'amélioration des processus d'engagement du public :

1. Introduire et soutenir des processus de participation du public qui intègrent les trois principes clés d'un engagement public efficace :

. traiter les inégalités et les déséquilibres de pouvoir entre les différents individus et groupes d'acteurs . intégrer diverses formes de connaissances/expertises afin de reconnaître la valeur des connaissances profanes ainsi que de l'expertise scientifique . traiter les questions d'échelle, par exemple la manière dont les pressions et les processus qui opèrent au niveau national circonscrivent la prise de décision locale en matière de gestion de l'eau.

Procéder à une évaluation des initiatives d'engagement actuelles sur la base des principes susmentionnés. Cela devrait également inclure une évaluation de la gouvernance de l'eau au sens large pour vérifier qu'elle respecte les principes de bonne gouvernance : responsabilité, transparence, équité, inclusivité, réactivité, efficacité et efficience. En effet, une telle gouvernance est nécessaire pour soutenir l'engagement du public16.

Inclure les communautés et les individus dans les procédures et la prise de décision concernant les ressources en eau dès le début. Cela permet de reconnaître la valeur de leurs connaissances dès le début du processus de gestion du bassin versant. Cela permet également de faire émerger les préoccupations, les liens et l'expertise dès le début et, surtout, d'instaurer un climat de confiance.

Soutenir la recherche interdisciplinaire à moyen/long terme sur l'engagement du public, y compris sous la forme de projets pilotes. Ceux-ci devraient tester une série d'approches, tout en intégrant de multiples formes d'expertise (par exemple biologique, sociologique, profane) dans la recherche scientifique de manière à produire un engagement public significatif. Étant donné que ce type de recherche participative nécessite du temps pour établir des relations de confiance entre les parties prenantes et entre les disciplines et les compétences, un soutien institutionnel et financier à moyen/long terme est essentiel.

En particulier, d'importantes améliorations peuvent être apportées au suivi, à l'évaluation, à l'examen et à la mise en œuvre des pratiques d'engagement afin de tirer les leçons de ce qui fonctionne bien et de ce qui peut être amélioré pour éclairer les actions futures.

Lors de l'élaboration de l'approche FILLM, An Fram Uisce était particulièrement soucieux de veiller à ce que l'engagement du public soit une exigence à tous les stades, ce qui a été inclus dans l'approche.

2.1.3 Législation et cohérence des politiques

En tant que plan de gestion national global associé à la gestion de l'eau en Irlande, le plan de gestion de district hydrographique est intrinsèquement lié à de multiples législations européennes et politiques nationales. Ces liens sont d'autant plus explicites lorsqu'ils sont examinés dans le cadre du FILLM. Le document de consultation publique de la SWMI fait référence aux liens avec d'autres directives de l'UE et à l'importance d'une intégration cohérente des politiques, en liant le troisième cycle du RBMP aux plans d'adaptation au climat, à l'aménagement de l'espace marin, aux inondations et à la gestion de la qualité de l'eau.

16 An Fóram reconnaît et salue le nouveau projet de recherche IPA_EPA sur la gouvernance expérimentale qui a le potentiel d'examiner et de combler les lacunes des structures de gouvernance actuelles.

Les plans de gestion des risques et les plans d'action en faveur de la biodiversité, par exemple (document de consultation publique de la SWMI, p. 7).

An Fram se félicite de la reconnaissance de ces liens entre les actions du RBMP et d'autres législations, politiques et plans. Lors de l'élaboration des actions du troisième RBMP, après la clôture de la période de consultation publique de la SWMI et la collecte et les réponses aux soumissions, il est proposé que les liens entre chaque action et la réalisation d'initiatives dans d'autres plans et politiques pertinents soient explicitement indiqués.

Il est également proposé d'établir des liens explicites entre les actions du 3e PGDH et la réalisation des objectifs de développement durable17 des Nations unies en Irlande. Les recherches entreprises par l'université de Cork18 se concentrent sur l'objectif de développement durable 17 : Partenariats pour les objectifs, et en particulier sur la cible 17.4 : Renforcer la cohérence des politiques pour le développement durable. La recherche identifie les liens entre le PGDH et d'autres politiques visant à atteindre les ODD et le troisième PGDH devrait les développer.

L'Irlande est en retard par rapport à d'autres pays en ce qui concerne l'intégration des ODD dans la planification et la mise en œuvre de la gestion de l'eau. La Suède, par exemple, a intégré les ODD et l'Agenda 2030 dans les processus et mesures de gouvernance et de prise de décision, et les ODD se reflètent dans les activités de tous les ministères. Un résumé de la manière dont la Suède prévoit de réaliser l'ODD 6 Eau propre et assainissement souligne que la bonne gouvernance est au cœur de la mise en œuvre19.

En 2019, Richard Bruton, alors ministre des communications, de l'action pour le climat et de l'environnement, a nommé 12 responsables chargés de faire progresser l'Irlande dans la réalisation des ODD. L'eau est à la base de tous les ODD, mais il n'y a pas de champion désigné pour mener à bien les actions liées à l'eau en vue de réaliser les ODD. Compte tenu de son rôle statutaire dans la gestion de l'eau, il est proposé qu'An Fram Uisce soit désigné comme organisme responsable de la mise en œuvre des ODD et des actions liées à l'eau.

Tout comme le RBMP examine ses synergies avec d'autres politiques et plans, il est également essentiel que ces politiques et plans reconnaissent l'importance de leurs liens avec le RBMP. Dans ses contributions aux consultations publiques du DHPLG sur la directive-cadre relative à la stratégie pour le milieu marin et le cadre national de planification marine, An Fram Uisce a exprimé son inquiétude quant au fait que la responsabilité de la mise en œuvre des actions relatives à l'environnement proche du rivage puisse être simplement reportée à un autre processus législatif (par exemple, la DCE et le RBMP pour les eaux de transition) sans gouvernance globale pour entreprendre une approche intégrée de la gestion des bassins hydrographiques, des eaux de transition et des eaux côtières de l'Irlande. Le simple fait de reporter la responsabilité sur un autre processus législatif renforce les silos de gouvernance, limite les mesures d'atténuation et restreint l'approche intégrée et collaborative nécessaire pour traiter l'état environnemental de l'environnement proche du rivage de l'Irlande. Le document de consultation publique sur les SWMI identifie très peu les liens entre les SWMI identifiés et les questions relatives aux eaux côtières et aux eaux de transition, bien que ces dernières soient des composantes essentielles des RBMP pour atteindre la DCE.

Le DHLGH est vivement encouragé à veiller à ce que la cohérence des politiques, la transparence des actions et la gouvernance et la gestion intégrées et collaboratives soient mises en œuvre dans le cadre du troisième cycle du PGDH.

17 https://www.un.org/sustainabledevelopment/

18 Identifier les interactions pour la mise en œuvre des ODD en Irlande : SDG4I. www.sdg4i.ie

19 https://www.government.se/49f47b/contentassets/3bef47b49ed64a75bcdf56ff053ccaea/6---clean-water-and.

assainissement.pdf

2.1.4 Suivi et évaluation du plan de gestion de district hydrographique

Le suivi et l'évaluation sont une composante essentielle d'un processus de gestion adaptative qui facilite l'apprentissage à partir d'actions antérieures afin d'améliorer les actions futures. Il existe plusieurs types de suivi et d'évaluation, notamment

Le suivi des processus, où des données sont collectées et analysées pour déterminer si les actions sont mises en œuvre comme il se doit pour atteindre les résultats escomptés.

Le suivi financier, où les dépenses du programme sont contrôlées pour s'assurer qu'elles respectent les budgets financiers.

Le suivi de l'impact, qui permet d'évaluer si une action produit l'impact ou les bénéfices escomptés.

Pour un suivi et une évaluation réussis, les données collectées doivent être analysées par rapport à un ensemble d'indicateurs prédéterminés, par exemple des indicateurs clés de performance (ICP), qui permettent de suivre les progrès accomplis.

Le 2ème RBMP indique que (2ème RBMP, p.126) :

La responsabilité du suivi et de l'évaluation du PGDH incombe au groupe technique national de mise en œuvre (GTNMO, avec l'appui des structures régionales).

Le contrôle des mesures nationales de mise en œuvre est assuré par le Comité national de gestion de la coordination (NCMC).

Les programmes régionaux de gestion intégrée des bassins versants détailleront les interventions planifiées qui peuvent être suivies dans le temps.

La mise en œuvre des mesures prévues dans les programmes de travail régionaux doit faire l'objet d'un suivi et d'une évaluation continus.

Chaque comité régional produira donc un rapport annuel concis qui fera le point sur l'état d'avancement de la mise en œuvre et l'évaluation des mesures prises.

Ce rapport sera intégré, dans la mesure du possible, à l'application web de la DCE (accessible uniquement au personnel de l'EPA et aux autres agences publiques et autorités locales engagées dans les travaux de la DCE).

Le site web www.catchments.ie sera une source précieuse d'informations actualisées sur les plans de gestion des bassins hydrographiques pour le grand public.

En outre, en ce qui concerne le suivi des progrès réalisés dans le cadre de la "poursuite de l'évaluation des zones", le deuxième PGDH indique que "des indicateurs de performance appropriés seront élaborés pour suivre les progrès réalisés. Les indicateurs clés de performance (ICP) seront contrôlés et utilisés pour suivre les progrès" (2ème PGDH, p.122).

Il est considéré que le suivi et l'évaluation entrepris pour le deuxième RBMP doivent être améliorés pour le troisième cycle du RBMP en ce qui concerne :

Manque de clarté des processus de suivi et d'évaluation mis en œuvre

Transparence et disponibilité d'indicateurs clés de performance permettant de suivre l'évolution des performances.

Disponibilité de données permettant de suivre l'évolution du deuxième PGDH.

Transparence et disponibilité des actions de suivi et d'évaluation entreprises par chaque organe au sein de la structure de gouvernance révisée du deuxième PGDH.

Transparence et disponibilité des rapports annuels produits par chaque comité régional montrant l'état d'avancement de la mise en œuvre et de l'évaluation des mesures.

L'absence d'un processus cohérent de "révision à mi-parcours" du deuxième PGR pour informer des progrès réalisés, adapter les mesures si nécessaire et informer le troisième cycle du PGR.

Un processus clair et transparent sur la manière dont les données de suivi et d'évaluation générées au cours du deuxième PGR sont utilisées pour informer l'identification des initiatives sectorielles en vue d'une consultation publique et pour informer le troisième cycle de planification du PGR.

Le récent examen du LAWPRO et le projet de recherche EPA-IPA sur la gouvernance expérimentale, qui examinera les processus de gouvernance introduits dans le 2e PMR, sont tous deux bienvenus. An Fram Uisce entreprendra un examen de son propre processus dans le courant de l'année 2020 afin d'identifier les moyens d'améliorer son propre fonctionnement, tant au niveau interne qu'externe au Forum.

En formulant ces recommandations sur le suivi et l'évaluation, il est reconnu que pour certains aspects de la mise en œuvre du PGDH de deuxième cycle, des retards sont apparents quant au moment où les améliorations de l'état ou les résultats des mesures peuvent être observés. La section 2.1.5 fournit de plus amples détails sur ces décalages et sur les délais nécessaires pour atteindre les objectifs d'état de la DCE.

2.1.5 Délais et échéances pour atteindre les objectifs d'état de la DCE

Il est considéré que pour les masses d'eau qui n'ont pas atteint les objectifs de statut de la DCE, la clarté et la transparence sur les progrès prévus au cours du prochain cycle devraient être une composante du troisième PGDH. Ceci est le résultat d'une préoccupation des membres d'An Fram Uisce concernant le manque d'information, de suivi et d'évaluation des progrès réalisés dans le cadre des principales actions de l'actuel PGDH.

Il est entendu et accepté que les délais d'amélioration de la qualité de l'eau sont souvent inévitables. Cependant, une analyse et une estimation de ces délais sont essentielles non seulement à des fins de communication, mais aussi pour faciliter la planification du travail et des ressources et pour permettre des projections sur les dates de rétablissement de l'état requis de la masse d'eau.

2.1.5.1 Facteurs déterminant les délais d'amélioration

Les facteurs considérés comme pertinents pour l'estimation des délais sont illustrés dans la figure 1 ci-dessous.

Pour fournir de plus amples informations sur ces facteurs, An Fram Uisce a élaboré une note d'information sur les points suivants

Mise en œuvre des directives-cadres sur l'eau : La question des délais - Combien de temps faudra-t-il pour que les améliorations se produisent ? Cette note d'information est disponible à l'adresse suivante : https://thewaterforum.ie/app/uploads/2020/06/Time-Delays_May2020.pdf.

La note d'information fournit un moyen d'estimer les délais d'amélioration des masses d'eau affectées par deux problèmes importants : le phosphate et le nitrate. La note d'information fournit une approche systématique pour déterminer les délais et les dates prévues pour atteindre les objectifs d'état de la DCE pour les masses d'eau à risque, qui peut être utilisée directement ou sous une forme modifiée.

Pour tenir compte des retards dans la communication des progrès réalisés dans le cadre du deuxième PGDH et de la mise en œuvre du troisième PGDH, les recommandations suivantes sont formulées en matière de suivi, d'évaluation et d'établissement de rapports :

Une analyse des délais probables pour l'amélioration de la qualité de l'eau des masses d'eau qui n'ont pas atteint leurs objectifs d'ici à 2021 sera entreprise.

La date prévue pour la réalisation de l'objectif d'état pour chaque masse d'eau doit être indiquée, ainsi que les raisons justifiant cette date.

Des analyses de tendances sont effectuées en tant qu'indicateurs des améliorations qui peuvent ensuite être communiquées à des organismes tels que l'An Fram Uisce au cours du cycle suivant.

Si nécessaire, un contrôle supplémentaire approprié est effectué pour évaluer l'efficacité des mesures d'atténuation et des actions afin que des ajustements puissent être apportés si les améliorations prévues ne se produisent pas.

La mise en œuvre des recommandations ci-dessus contribuerait à soutenir l'élaboration et la mise en œuvre d'objectifs SMART pour la planification et en particulier l'allocation des ressources dans le cadre du troisième cycle du PGDH.

Figure 1 : Schéma montrant les principaux éléments du délai potentiel pour l'amélioration de la qualité de l'eau, y compris la composante élaboration et mise en œuvre de la politique, les composantes de décalage dans le temps du bassin versant et le temps nécessaire pour entreprendre la surveillance.

2.1.6 Changement climatique

Les incidences du changement climatique sur les ressources en eau de l'Irlande peuvent être multifactorielles, car l'ampleur et la durée des sécheresses pourraient augmenter à l'avenir, et l'Irlande a été identifiée comme l'un des six pays européens où l'impact d'un réchauffement planétaire de +2°C sera le plus extrême20. Les conditions météorologiques extrêmes et la variabilité du climat ont une incidence directe sur le cycle hydrologique, ce qui peut entraîner les conséquences suivantes

20 Roudier, P., Andersson, J.C.M., Donnelly, C., Feyen, L., Greuell, W. et Ludwig, F. (2016). Projections des futures inondations et sécheresses hydrologiques en Europe dans le cadre d'un réchauffement climatique de +2°C. Climatic Change 135 : 341-355. doi : 10.1007/s10584-015.1570-4.

des conséquences sur les facteurs sociaux et économiques21. Les projections du changement climatique futur pour l'Irlande comprennent : une augmentation des températures annuelles moyennes de 1 à 1,6°C ; une augmentation moyenne de la saison de croissance de plus de 35 jours par an d'ici le milieu du 21e siècle ; des diminutions significatives des quantités moyennes de précipitations au printemps et en été ainsi que sur l'ensemble de l'année ; une augmentation des épisodes de fortes précipitations ; et une augmentation substantielle du nombre de périodes de sécheresse prolongées22. Les ressources en eau ont été identifiées comme étant vulnérables aux futurs scénarios de changement climatique pour l'Irlande23, et un certain nombre de changements hydrologiques (tels que la réduction du stockage de l'humidité du sol, la diminution de la recharge des nappes phréatiques pendant des périodes plus longues et soutenues, et les changements dans le débit des cours d'eau) devraient se manifester par la fréquence accrue des événements majeurs de débit élevé et faible des cours d'eau24.

Le document de consultation publique sur les initiatives sectorielles de gestion de l'eau identifie à juste titre le changement climatique comme ayant un impact sur la qualité des ressources en eau de l'Irlande, mais le changement climatique lui-même n'est pas considéré par cette réponse comme une initiative sectorielle de gestion de l'eau. Il s'agit plutôt d'un facteur direct de changement de l'écosystème11 qui aura également des conséquences socio-économiques pouvant elles-mêmes se manifester par des changements dans la qualité de l'eau et la disponibilité de l'eau.

Il est nécessaire de comprendre les effets des changements sociaux et les incidences économiques associés à la gestion des ressources en eau, en plus de comprendre les incidences futures du changement climatique25. Il est essentiel d'assurer la cohérence politique du troisième PGDH avec les politiques et plans plus larges liés au climat pour que les mesures du PGDH augmentent la résilience des ressources en eau de l'Irlande et leur gestion (y compris la gestion des services d'eau et d'eaux usées), et améliorent la sensibilisation et la participation du public aux mesures relatives à l'eau et au climat.

2.2 Reconceptualisation des problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande dans une perspective de gestion intégrée des terres et des paysages

Cette section présente l'approche "pression sectorielle - facteurs de stress" comme une alternative permettant de comprendre et d'évaluer les effets de la crise sur la santé.

gérer les problèmes importants de gestion de l'eau qui ont un impact sur les environnements aquatiques de l'Irlande.

Cette approche, qui s'appuie sur le FILLM (section 1.2), vise à identifier les facteurs de stress environnementaux qui se manifestent par la qualité de l'eau et l'état de la DCE. Ce sont ces facteurs de stress environnementaux qui peuvent être considérés comme des problèmes importants de gestion de l'eau. Les secteurs industriels et sociaux contribuent aux modifications de la qualité de l'eau et de l'état de la DCE en introduisant des pressions qui agissent sur les eaux et les écosystèmes des bassins versants. Ces pressions peuvent influencer les niveaux des facteurs de stress environnementaux qui, agissant seuls ou en multiplicité avec d'autres facteurs de stress, peuvent entraîner des changements dans la qualité de l'eau, la fonction des écosystèmes, le piégeage du carbone, la biodiversité et l'état de la DCE.

21 Mehan, S., Kannan, N., Neupane, R., McDaniel, R. et Kumar, S. (2016). Impacts du changement climatique sur les processus hydrologiques d'un petit bassin versant agricole. Climate. 4. Doi:10.3390/cli4040056. 22 Nolan, P. (2015). Ensemble de projections de modèles climatiques régionaux pour l'Irlande. Rapport à l'Agence de protection de l'environnement pour l'Irlande.

https://www.epa.ie/pubs/reports/research/climate/EPA%20159_Ensemble%20of%20regional%20climate%20model%20pr

ojections%20pour%20Irlande.pdf

23 Coll, J. et Sweeney, J. (2013). Vulnérabilités actuelles et futures face au changement climatique en Irlande. Rapport à l'Agence irlandaise de protection de l'environnement. 24 Sweeney, J., Albanito, F., Brereton, A., Caffarra, A., Charlton, R., Donnelly, A., Fealy, R., Fitzgerald, J., Holden, N., Jones, M.

et Murphy, C. (2008). Climate change - Refining the impacts for Ireland. Rapport pour l'Agence irlandaise de protection de l'environnement.

25 Rolston, A. (2016). Gestion de l'eau : Les changements sociaux affectent également la qualité de l'eau. Nature 536 : 396. doi:10.1038/536396b.

La manière dont les facteurs de stress interagissent dépend souvent du type de système aquatique dans lequel les facteurs de stress sont présents26. Par exemple, la pollution par les nutriments est généralement le principal facteur de stress dans les systèmes lacustres. En revanche, pour les rivières, les effets de la pollution par les nutriments peuvent dépendre de la combinaison de différents facteurs de stress ainsi que de la manière dont l'impact de ces combinaisons de facteurs de stress est mesuré. Par conséquent, les lacs et les rivières peuvent nécessiter des processus de conservation et de gestion différents26. Pour les lacs, l'approche traditionnelle consistant à réduire l'utilisation et les rejets de nutriments dans l'ensemble des bassins versants est essentielle. En revanche, pour les rivières, des approches de gestion plus personnalisées sont nécessaires, qui tiennent compte des différents facteurs de stress agissant sur le système et de la manière dont ces facteurs de stress interagissent26.

En examinant les liens entre les facteurs de stress, les pressions et les secteurs dans lesquels ils sont exercés, il est possible d'adopter une approche intégrée et globale pour élaborer et mettre en œuvre des mesures d'atténuation qui peuvent également produire des avantages connexes pour le changement climatique et la biodiversité.

2.2.1 L'examen des secteurs, des pressions et des facteurs de stress en tant qu'approche alternative pour aborder les questions importantes liées à la gestion de l'eau

2.2.1.1 Identifier et gérer les GIZC dans le cadre de la gestion intégrée des terres et des paysages

Le FILLM (section 1.2) est le cadre qui sous-tend cette proposition d'utilisation de l'approche du modèle facteur de stress-pression-secteur pour identifier et gérer les problèmes importants de gestion de l'eau en Irlande. Il permet d'élargir la gestion des problèmes importants de gestion de l'eau afin d'inclure les composantes de nos environnements naturels et sociaux qui pourraient ne pas être incluses dans les efforts d'atténuation par le biais d'autres approches de gestion des problèmes importants de gestion de l'eau. En outre, il permet d'assurer la cohérence politique requise pour le troisième RBMP en reliant les différents instruments législatifs et politiques nationaux et internationaux.

Le document de consultation publique de l'Initiative de gestion de l'eau identifie 12 questions importantes relatives à la gestion de l'eau et deux questions importantes relatives à la gestion de l'eau.

les "autres problèmes" qui ont un impact sur l'environnement aquatique de l'Irlande. Certains de ces problèmes peuvent être

ont été considérés comme des aspects de plus haut niveau de la gestion des ressources en eau qui se manifestent à travers divers mécanismes et fonctions pour affecter la qualité de l'eau et l'état de la DCE, plutôt que comme des ITSM spécifiques. Par exemple, la hiérarchisation des priorités et la participation du public (identifiées respectivement comme les points 1 et 2 dans le document de consultation publique) sont des mécanismes qui permettent d'améliorer la gouvernance de la gestion de l'eau, la qualité de l'eau et l'état de la DCE plutôt que d'être des approches sectorielles. Le changement climatique (point 5 du document de consultation publique) est un facteur déterminant de la disponibilité de l'eau, de la qualité de l'eau et de la biodiversité (comme indiqué à la section 2.1.6). La prise en compte du changement climatique dans le FILLM nécessite des mesures d'adaptation et d'atténuation afin de créer un paysage résilient.

2.2.1.2 Un exemple de contribution sectorielle dans le cadre de l'approche secteur-pression-contrôleur

Le renforcement de la résilience du paysage par le biais du FILLM nécessite un examen des contributions des différents secteurs dans le cadre d'une gestion intégrée des bassins versants. Pour illustrer cette proposition, le

26 Birk, S. et al. (2020). Impacts of multiple stressors on freshwater biota across spatial scales and ecosystems. Nature Ecology and Evolution https://doi.org/10.1038/s41559-020-1216-4

En tant qu'approche alternative pour aborder les approches sectorielles, l'agriculture est utilisée ici comme exemple d'identification des contributions sectorielles qui ont des implications pour la gestion des terres et de l'eau.

L'agriculture a occupé une place importante dans les précédents PGDH et dans les rapports de l'EPA en tant que pression agissant sur nos ressources en eau ; et l'agriculture est citée dans le document de consultation publique en tant qu'IMTS (point 4 du document de consultation publique). Le fait d'aborder l'agriculture en tant que GTSM individuel crée des défis inhérents en raison de la complexité des différentes formes d'agriculture et de la manière dont elles et leurs différentes actions de gestion interagissent avec l'environnement aquatique.

Dans le cadre de l'approche secteur-pression-contrainte, il est proposé qu'en ce qui concerne la gestion des ressources en eau, l'agriculture soit considérée comme un secteur dont les fonctions peuvent se manifester sous la forme de pressions multiples. Par exemple, les fonctions de l'agriculture comprennent la gestion des terres, le ruissellement, les modifications hydromorphologiques, le prélèvement d'eau et la dégradation des zones humides. Chacun de ces éléments peut être considéré comme une pression ayant un impact sur la qualité de l'eau.

Toutefois, dans le cadre du FILLM, la lutte contre une pression donnée doit être abordée sous l'angle de l'optimisation des résultats d'une série de pressions.

2.2.1.3 Questions importantes relatives à la gestion de l'eau dans le cadre de l'approche secteur-pression-facteur de stress

L'examen du document de consultation publique de la SWMI et du deuxième RBMP permet d'identifier cinq facteurs de stress environnementaux qui, seuls ou combinés, peuvent entraîner une qualité de l'eau et un état de la DCE insatisfaisants. Ces facteurs de stress environnementaux sont les sédiments, les nutriments (azote, en termes de nitrate et d'ammonium, et phosphore), les microbes (bactéries, virus et parasites), les produits chimiques et la matière organique. Pour certains de ces facteurs de stress, leur présence dans les eaux peut également avoir des effets sur la santé publique.

Trois autres facteurs de stress environnementaux sont considérés ici comme importants ; ils ne sont pas pris en compte dans le deuxième RBMP ni dans l'actuel document de consultation publique SWMI, mais ils ont un impact sur un ou plusieurs aspects de la qualité de l'eau, de l'état de la DCE et de la santé publique : Les microplastiques ; le niveau et le débit de l'eau ; et la température.

Les informations générales et la justification de l'inclusion des huit facteurs de stress dans l'approche proposée figurent à l'annexe 1.

En se concentrant sur les liens entre chacun de ces facteurs de stress environnementaux et les pressions et secteurs par lesquels ils se manifestent, il est possible de dresser un tableau plus holistique de la complexité de l'environnement.

interactions agissant sur les eaux irlandaises.27

27Il est admis que ces huit facteurs de stress environnementaux ne sont pas exhaustifs et qu'ils peuvent agir en combinaison avec d'autres facteurs de stress qui ne sont pas inclus dans la description de cette approche alternative des SWMI. Par exemple, les produits chimiques, les sédiments, les nutriments, les microbes, les matières organiques, le niveau et le débit de l'eau et la température interagissent tous avec un autre facteur de stress environnemental qui peut avoir un impact délétère sur la qualité de l'eau et l'état de la DCE : l'oxygène dissous. Dans notre description de cette approche alternative des SWMI, l'oxygène dissous n'est pas inclus en tant que facteur de stress environnemental car il n'est pas une conséquence directe des pressions identifiées. Il s'agit plutôt d'une conséquence des interactions entre plusieurs des huit facteurs de stress environnementaux.

La figure 2 présente un schéma conceptuel de ces liens. Les huit facteurs de stress environnementaux sont indiqués au bas du diagramme et chacun d'entre eux a un lien défini avec une ou plusieurs des dix pressions identifiées. Chaque pression est intrinsèquement liée à un ou plusieurs des six secteurs. Les facteurs de stress, les pressions et les secteurs inclus dans cet exemple ne sont pas exhaustifs, mais servent d'exemple pour montrer comment, en se concentrant sur les facteurs de stress et en examinant leurs liens avec les pressions et les secteurs, il est possible de développer une approche plus holistique de la gestion des problèmes importants liés à la gestion de l'eau. Les liens présentés dans la figure 2 ne tentent pas de pondérer les interactions entre les secteurs, les pressions et les facteurs de stress.

Après avoir identifié les liens généraux entre tous les facteurs de stress, les pressions et les secteurs, on peut examiner les liens entre les différents facteurs de stress (figure 3). Par exemple, le facteur de stress environnemental Nutriments (NO3, P, NH4) est influencé par huit pressions : Dégradation des zones humides, STEP urbaines, STEP domestiques, modifications hydromorphologiques, ruissellement (urbain et agricole), rejets industriels, gestion des terres et espèces exotiques envahissantes. Pour gérer les concentrations de nutriments dans les eaux irlandaises, le FILLM propose une approche holistique visant à atténuer chacun de ces facteurs de stress grâce à une gestion intégrée au sein des secteurs qui influencent chacune de ces pressions et entre eux.

Figure 2 : Schéma conceptuel des interactions entre les facteurs de stress environnementaux, les pressions et les secteurs qui, combinés, se manifestent dans la qualité de l'eau et l'état de la DCE.

Figure 3 : Schéma conceptuel des interactions entre le facteur de stress environnemental, les nutriments (NO3, P, NH4), et les pressions par lesquelles il se manifeste, ainsi que les secteurs qui contribuent à la pression.

TROISIÈME PARTIE : QUESTIONS IMPORTANTES RELATIVES À LA GESTION DE L'EAU

IDENTIFIÉES LORS DE LA CONSULTATION PUBLIQUE

DOCUMENT

3.1. Prise en compte des approches sectorielles identifiées dans le document de consultation publique

Le document de consultation publique sur les approches sectorielles identifie 12 approches sectorielles et deux "autres questions", avec un certain nombre de questions pour chacune d'entre elles. Ces questions sont abordées ci-dessous dans le cadre de l'approche FILLM et de l'approche secteur-pression-contrainte présentées respectivement dans les parties un et deux de la présente réponse.

3.1.1 Établissement de priorités

Q : Parmi les priorités actuelles du PGDH, quelles sont celles que vous considérez comme les plus pertinentes ?

La directive-cadre sur l'eau (DCE) exige que toutes les masses d'eau atteignent un bon état. Comme le stipulent les articles 3 et 4 de la DCE, les États membres ont l'obligation de coordonner les programmes de mesures pour l'ensemble du district hydrographique, et les mesures doivent être mises en œuvre pour prévenir la détérioration de l'état de toutes les masses d'eau de surface [souligné par An Fram Uisce]. Par conséquent, la hiérarchisation des mesures en 190 zones d'action prioritaires (PAA) de sous-bassins hydrographiques entreprise dans le deuxième RBMP contrevient aux obligations de l'Irlande en vertu de la DCE.

Il est reconnu que des ressources limitées doivent être partagées avec parcimonie. Toutefois, outre la violation de la DCE, le processus de hiérarchisation de l'AAP a immédiatement limité la véritable mise en œuvre de la gestion intégrée des bassins hydrographiques, si largement défendue dans le deuxième PGDH. Le processus de l'AAP n'a pas adopté une approche à l'échelle du bassin versant, mais a donné la priorité à des domaines d'action à l'échelle du sous-bassin versant.

Le LAWPRO, l'ASSAP et le DHLGH ont récemment fait savoir que certaines améliorations avaient été observées au niveau de la qualité de l'eau et des objectifs de la DCE dans les AAP. Cependant, An Fram Uisce n'a pas connaissance de preuves quantitatives définitives démontrant que ces améliorations sont le résultat direct des activités et mesures d'engagement mises en œuvre dans les AAP. Cela est dû en partie au fait que le suivi et l'évaluation de ces activités et mesures d'engagement sont limités. An Fram Uisce s'inquiète des déclarations publiques faites par de nombreux organismes qui affirment que les programmes LAWPRO et ASSAP sont couronnés de succès dans les CPA, sans disposer des preuves nécessaires pour étayer ces affirmations.

L'EPA a signalé8 que la qualité de l'eau dans son ensemble a continué à décliner au niveau national. Par conséquent, pour respecter les obligations de l'Irlande en matière de DCE, il est nécessaire de restaurer les masses d'eau dans le besoin et de protéger les masses d'eau qui atteignent les objectifs de la DCE.

Les autorités locales sont chargées de protéger la qualité de l'eau lorsqu'elle est jugée satisfaisante. Lorsque la qualité de l'eau n'est pas satisfaisante, LAWPRO est le principal organisme public responsable de l'amélioration de la qualité de l'eau au niveau local dans les AAP. Par conséquent, les autorités locales sont responsables de l'amélioration de la qualité de l'eau en dehors des AAP.

An Fram Uisce s'inquiète du fait que les ressources allouées aux autorités locales et par celles-ci pour assumer leurs responsabilités en matière de protection et d'amélioration de la qualité de l'eau en dehors des AAP ne sont pas suffisantes pour produire les résultats escomptés. Le manque de formation appropriée du personnel des autorités locales va de pair avec le manque d'allocation de ressources, ce qui a pour conséquence de diminuer la fonction des autorités locales en matière de protection de la qualité de l'eau. Par conséquent, comme le souligne le rapport 2013-2018 sur la qualité de l'eau de l'EPA28, la qualité de l'eau continue de se détériorer à l'échelle nationale.

En outre, An Fram Uisce s'inquiète de la possibilité pour les autorités locales d'affecter les ressources dont elles disposent à des questions sans rapport avec l'amélioration de la qualité de l'eau, parce qu'elles ont l'impression que le LAWPRO entreprend déjà ce type de travail.

Les huit facteurs de stress identifiés dans l'approche secteur-pression-facteur de stress décrite dans la section 2.2 sont tous liés à la qualité de l'eau potable. Les mesures de gestion du bassin versant visant à atténuer ces facteurs de stress et leurs pressions associées auront donc pour avantage supplémentaire de protéger les sources d'eau potable et la santé publique. Par conséquent, si un processus révisé de sélection des AAP doit être introduit dans le troisième RBMP, il convient de donner la priorité aux bassins versants qui sont utilisés comme sources d'eau potable et à toutes les actions qui offrent des co-bénéfices pour le changement climatique et la biodiversité.

Q : Y a-t-il d'autres priorités qui, selon vous, devraient être incluses dans ce PGDH ?

L'adoption d'une approche de la gestion des terres et des paysages à l'échelle du bassin versant, telle que préconisée par le FILLM, devrait être incluse en tant que priorité dans le troisième plan de gestion des ressources naturelles.

Il est essentiel de faire progresser d'urgence les engagements pris dans le deuxième PGR, ainsi que tout nouvel engagement introduit dans le troisième PGR, afin d'améliorer les infrastructures de traitement des eaux urbaines résiduaires. L'établissement de rapports transparents sur ces progrès devrait également être une priorité dans le troisième PGDH. Voir la section

3.1.12 pour plus de détails.

Q : Modifieriez-vous l'une ou l'autre des priorités existantes ?

Il est difficile de répondre à cette question en l'absence d'un suivi et d'une évaluation clairs et opportuns des actions du deuxième PGDH. Par conséquent, il convient d'améliorer le suivi et l'évaluation 1) des actions décrites dans le PGDH et 2) des méthodes utilisées pour réaliser ces actions. Comme indiqué ci-dessus, le fait de se concentrer sur les bassins versants utilisés comme sources d'eau potable peut maximiser les co-bénéfices de la GIC et de l'approche FILLM pour la protection des sources d'eau potable, la santé publique, le changement climatique et la biodiversité.

Q : Y a-t-il des facteurs externes qui, selon vous, devraient être pris en compte lors de la définition des priorités pour ce cycle du RBMP ?

Ce que l'on entend par "facteurs externes" dans cette question n'est pas clair. Si l'on aborde cette question sous l'angle des facteurs externes à la mise en œuvre de la DCE, l'approche intégrée de la gestion des terres et des paysages proposée par le FILLM prend tout son sens. Pour faire face aux facteurs de stress et aux pressions décrits dans la deuxième partie de ce mémoire, l'approche intégrée et holistique du FILLM est essentielle pour impliquer les différents secteurs qui sont liés aux pressions et aux facteurs de stress. L'engagement des différents secteurs nécessitera intrinsèquement une coordination et une collaboration entre plusieurs départements, agences et organismes gouvernementaux.

En outre, il convient de rendre compte de manière transparente de l'état d'avancement du PMR (c'est-à-dire le suivi, l'évaluation et l'établissement de rapports) pour toutes les actions énoncées dans le PMR ; et il convient de veiller à ce que tous les organismes chargés d'entreprendre des actions soient tenus de rendre compte des paramètres alignés sur les actions du PMR.

3.1.2 Participation du public

Q : Pensez-vous que les gens ont la possibilité de participer à la gestion de nos eaux ? Veuillez fournir des exemples à l'appui de votre réponse, y compris des moyens d'améliorer cette situation.

Les citoyens ont la possibilité de réagir à la manière dont nos eaux sont gérées, mais il est difficile de savoir si les réponses sont prises en compte dans le processus décisionnel. L'engagement est un processus à double sens qui permet le partage des connaissances et l'intégration d'autres points de vue dans le processus décisionnel. La manière dont l'engagement lié à la gestion de l'eau est entrepris, et qui est engagé, doit être améliorée, et l'approche FILLM exige explicitement l'engagement et la contribution du public à tous les stades. An Fram Uisce a produit une note d'information sur l'engagement du public dans la gestion de l'eau, basée sur une recherche commandée sur ce sujet : https://thewaterforum.ie/briefing-note-on-public-participation/. Les principales recommandations de cette note d'information sont les suivantes :

1. Introduire et soutenir des processus de participation du public qui intègrent les trois principes clés d'un engagement public efficace :

. traiter les inégalités et les déséquilibres de pouvoir entre les différents individus et groupes d'acteurs . intégrer diverses formes de connaissances/expertises, en particulier reconnaître la valeur des connaissances profanes ainsi que de l'expertise scientifique . traiter les questions d'échelle, par exemple la manière dont les pressions et les processus qui opèrent au niveau national circonscrivent la prise de décision locale en matière de gestion de l'eau.

Procéder à une évaluation des initiatives d'engagement actuelles sur la base des principes susmentionnés. Cela devrait également inclure une évaluation de la gouvernance de l'eau au sens large pour vérifier qu'elle est conforme aux principes de bonne gouvernance : responsabilité, transparence, équité, inclusivité, réactivité, efficacité et efficience. En effet, une telle gouvernance est nécessaire pour soutenir l'engagement du public.

L'intégration de méthodologies et d'expertises en sciences sociales pour aider à la mise en œuvre de l'engagement dans le domaine de l'eau est un facteur important pour améliorer les actions d'engagement ainsi que leur suivi et leur évaluation. Sachant que les ressources sont limitées, il est possible de développer des "bassins d'engagement pilotes" où une série de méthodologies d'engagement, de suivi et d'évaluation sont mises en œuvre dans le cadre de différents scénarios afin de comprendre quelles pratiques d'engagement sont efficaces et lesquelles peuvent être améliorées. Les leçons tirées des approches nationales et internationales de la participation du public à la gestion des ressources en eau peuvent être testées dans ces bassins d'engagement pilotes afin d'évaluer les méthodes et les approches qui fonctionnent ou non dans le contexte irlandais.

Les plans de gestion des bassins versants élaborés en collaboration avec les communautés locales et les parties prenantes permettent de sensibiliser aux problèmes qui se posent dans les bassins versants locaux et d'intégrer les connaissances et les solutions locales dans les plans. De tels plans de gestion des bassins versants, inclusifs et co

pourraient être testés dans les "bassins d'engagement pilotes" proposés ci-dessus,

intégrer les leçons tirées d'études de cas internationales où la co-conception a été mise en œuvre dans des projets de gestion des ressources en eau, par exemple aux Pays-Bas et au Royaume-Uni.

Commentant le contenu de la consultation publique sur les SWMI, An Fram Uisce est très préoccupé par la nature technique des questions auxquelles il a été demandé de répondre. Ces questions exigent souvent des connaissances environnementales détaillées sur la gestion de l'eau et sur les différents SWMI auxquels elles s'adressent. Il est donc difficile pour les profanes de répondre à la consultation publique sur les initiatives sectorielles, d'autant plus que la préférence est donnée aux réponses soumises par l'intermédiaire du portail d'enquête en ligne qui permet de répondre à ces questions. Peu de considération est accordée aux citoyens ayant une connaissance limitée du processus de planification de la gestion des bassins hydrographiques ou de la gestion de l'eau en général, mais qui souhaitent participer au processus de consultation publique. Cela crée une inégalité dans le processus de consultation publique et risque de réduire la probabilité que les citoyens moins experts soumettent une réponse. Cette inégalité et le manque d'intégration des connaissances profanes et non expertes sont abordés dans les recommandations de la note d'information d'An Fóram Uisce sur la participation du public, détaillée ci-dessus.

Comme indiqué à la section 2.1.3, compte tenu de son rôle statutaire dans la gestion de l'eau, il est proposé qu'An Fram Uisce soit désigné comme organisme champion de la réalisation des ODD et de leurs actions liées à l'eau.

3.1.3 Aménagement du territoire

Q : Comment le système de planification peut-il être amélioré pour contribuer efficacement à la protection et à l'amélioration des ressources en eau en Irlande ?

Le FILLM est un cadre général pour la gestion de l'environnement qui relie plusieurs instruments législatifs et intègre l'aménagement du territoire. Comme l'indique le FILLM, il faut un système d'aménagement du territoire qui tienne compte de toutes les composantes de l'environnement de manière holistique et cohérente. Il faut réduire le cloisonnement de la planification et des actions au sein des différentes composantes environnementales, car la planification inter-composantes peut apporter des avantages en termes de rentabilité et d'efficacité environnementale.

Actuellement, il n'existe pas d'orientation de planification pour les autorités locales en ce qui concerne les préoccupations liées à la directive-cadre sur l'eau et, par conséquent, les décisions sont prises dans le cadre d'un déficit de connaissances. Des directives de planification pour les autorités locales sont nécessaires, ainsi qu'une formation pour le personnel concerné et les décideurs impliqués dans la planification et la mise en œuvre de la DCE.

Le récent programme de gouvernement énonce de nombreux engagements relatifs à l'utilisation des sols qui sont directement applicables au FILLM, notamment

Entreprendre un examen national de l'utilisation des terres, y compris les terres agricoles, les forêts et les tourbières, afin que les options optimales d'utilisation des terres soient prises en compte dans toutes les décisions gouvernementales pertinentes.

Promouvoir une approche panirlandaise de l'aménagement du territoire et des plans de gestion des bassins hydrographiques afin de mettre un terme à la pollution transfrontalière.

Évaluer le potentiel de contribution à notre ambition climatique des améliorations de l'utilisation des terres dans les 24 mois suivant la formation du gouvernement, et mettre en place le développement d'un plan d'utilisation des terres sur la base de cette évaluation.

An Fram Uisce se félicite des engagements pris dans le programme de gouvernement et se réjouit de travailler avec les départements concernés pour les réaliser.

3.1.4 Agriculture

Q : Comment le secteur agricole peut-il contribuer à l'amélioration de la qualité de l'eau ?

Comme indiqué à la section 2.2 du présent document, l'agriculture a généralement été décrite dans les précédents PGDH et dans le document de consultation publique de l'Initiative de gestion des eaux souterraines comme une pression agissant sur les masses d'eau. Grâce à l'approche secteur-pression-contrainte, l'agriculture est considérée comme un secteur dont les fonctions agissent comme des pressions. La délimitation des pressions exercées par des secteurs tels que l'agriculture permet une approche plus ciblée de la réduction de l'impact des facteurs de stress sur l'environnement aquatique.

Il est reconnu que les agriculteurs irlandais sont tenus de respecter les exigences de l'UE en matière de maintien des exploitations dans de bonnes conditions agricoles et environnementales, notamment en ce qui concerne la gestion des sols, des haies, des cours d'eau et l'utilisation d'engrais, et qu'ils vont souvent au-delà de ces exigences grâce à leur participation à des programmes volontaires et à des programmes agro-environnementaux. Pourtant, on peut affirmer que certaines politiques historiques ont entraîné une réduction des valeurs sociales associées à l'eau et au paysage. Le FILLM fournit le cadre général dans lequel des mesures peuvent être prises pour garantir que l'eau et les écosystèmes liés à l'eau soient mieux valorisés. Pour les agriculteurs qui reçoivent actuellement des paiements au titre de la PAC, les récompenses financières sont souvent accordées pour des actions qui peuvent être préjudiciables aux écosystèmes liés à l'eau et à la qualité de l'eau. La mise en place d'incitations récompensant la protection et l'amélioration de la qualité de l'eau et des écosystèmes liés à l'eau contribuera grandement à restaurer leur valeur sociale et économique, non seulement pour les agriculteurs, mais aussi pour l'ensemble de la communauté. Les projets "Faming for Nature", les programmes de paiements agro-environnementaux basés sur les résultats et les programmes d'incitation à la protection de l'environnement (EIP) donnent des résultats prometteurs et doivent être encouragés. L'affectation de fonds publics à des biens publics peut permettre de soutenir les agriculteurs sur la base des services environnementaux qu'ils fournissent dans le cadre de leur activité agricole.

Le "Green Deal" de l'UE, la stratégie de l'UE en matière de biodiversité pour 2030, la stratégie Farm2Fork de l'UE et la réforme de la politique agricole commune sont autant d'occasions de revitaliser la valeur sociale et économique de la qualité de l'eau, des écosystèmes liés à l'eau et des services écosystémiques qu'ils fournissent.

Une nouvelle étude28 a révélé que l'Irlande se situe à la 35e place sur 38 pays pour ce qui est de l'alignement des changements de politique sur les sections pertinentes de la Recommandation du Conseil de l'OCDE sur l'eau et du Plan d'action 2017 des ministres de l'Agriculture du G20 sur l'eau et la sécurité alimentaire (figure 4). Le rapport recommande aux pays relativement riches en eau comme l'Irlande de "prêter attention à leur approche de la gestion de la quantité d'eau et des risques liés au changement climatique, [et] tous les pays devraient envisager d'améliorer leurs politiques de réduction de la pollution d'origine agricole". L'Irlande devrait tenir compte de cette recommandation concernant la quantité d'eau, les risques liés au changement climatique et la réduction de la pollution. Le FILLM et les approches sectorielles des pressions et des facteurs de stress fournissent le soutien holistique nécessaire à la mise en œuvre de cette recommandation.

Le rapport de l'EPA sur la qualité de l'eau en Irlande 2013-20188 indique que les nitrates augmentent dans les eaux de surface et les eaux souterraines, en particulier dans le sud et le sud-est du pays. Dans sa présentation au DAFM sur la révision de la dérogation relative aux nitrates en mai 2019, An Fram Uisce a formulé les recommandations générales suivantes pour les masses d'eau où les nitrates sont identifiés comme un problème important :

Les mesures de contrôle à la source et de contrôle de la mobilisation doivent être prioritaires dans cette situation.

Voici quelques exemples à prendre en considération :

i) Utilisation d'urée protégée.

ii) Utilisation de trèfle et sursemis de trèfle. (Bien qu'il soit prouvé que cette méthode peut être efficace à la fois en termes de production d'herbe et de réduction des engrais azotés inorganiques, elle nécessite une gestion plus poussée de la prairie et des animaux (en raison du risque de ballonnement)).

iii) Appliquer l'engrais N "peu et souvent" pour faciliter l'utilisation de l'azote.

iv) Mettre en place des mesures incitant les agriculteurs à utiliser des engrais à libération lente, par exemple des inhibiteurs d'azote.

v) Permettre une augmentation des zones dont l'objectif est de fournir des services environnementaux afin de diluer les concentrations de nitrates, tout en augmentant la biodiversité et le piégeage du carbone.

Le plan d'action sur les nitrates doit faire l'objet d'une consultation publique en 2020 et An Fram Uisce se réjouit de collaborer avec les départements concernés dans le cadre du processus de consultation du PAN.

28 Gruère, G. et al, (2020). Changements dans les politiques de l'agriculture et de l'eau : Bilan et alignement sur les recommandations de l'OCDE et du G20. Document de l'OCDE sur l'alimentation, l'agriculture et la pêche n° 144. https://www.oecd-ilibrary.org/agriculture-and.

food/agriculture-and-water-policy-changes_f35e64af-fr

An Fram Uisce se félicite également des projets de recherche introduits au cours du deuxième PGDH, tels que les projets SmartBufferz, Slowwaters et Watermarke, et attend avec impatience de voir les résultats de ces projets utilisés pour informer les mesures du troisième PGDH.

Figure 4 : Alignement moyen des politiques de l'agriculture et de l'eau sur la recommandation du Conseil sur l'eau par pays pour (A) classés par statut en 2009 ; et (B) classés par statut en 2019. Les indices vont de 0 à 1, les indices les plus élevés indiquant un meilleur alignement des politiques29.

Q : Pensez-vous que la PAC aura un impact positif ou négatif sur la qualité de l'eau en Irlande ?

An Fram Uisce a commandé un projet de recherche intitulé "Optimising water quality returns from the reform of the Common Agricultural Policy" (Optimiser les bénéfices de la réforme de la politique agricole commune pour la qualité de l'eau). Le rapport final sera disponible en septembre 2020 et fournira une analyse politique solide de la réforme de la PAC et de son impact potentiel sur la qualité de l'eau.

Comme mentionné dans la question précédente, les politiques agricoles historiques, telles que la PAC, ont entraîné une réduction de la valeur sociale et économique de l'eau et des écosystèmes associés, tout en contribuant de manière significative à la baisse continue de la qualité globale de l'eau au niveau national. La réforme de la PAC offre la possibilité de remédier à cette situation en fournissant des incitations pour maintenir, protéger et améliorer la gestion agricole de l'eau et des écosystèmes liés à l'eau, tout en fournissant des avantages connexes importants pour le climat et la biodiversité. Le FILLM fournit le cadre général permettant d'atteindre cet objectif de manière holistique et intégrée.

Q : Pensez-vous que les mesures de la PAC visant à protéger la qualité de l'eau devraient être maintenues à l'échelle nationale ou devenir plus ciblées au niveau local ?

Il n'existe pas d'approche unique pour protéger et améliorer la qualité de l'eau. L'agriculture, facilitée par la politique, a été identifiée comme une pression significative agissant sur la qualité de l'eau au niveau national. Une combinaison d'approches nationales et locales ciblées sera nécessaire. Les orientations nationales sont importantes, mais il est possible d'adopter des approches locales ciblées dans le cadre desquelles les agriculteurs peuvent décider de la meilleure approche à utiliser sur leurs terres grâce au partage des connaissances et aux principes de co-conception.

3.1.5 Changement climatique

Q : Pensez-vous que les liens entre la politique en matière de changement climatique et la qualité de l'eau peuvent être améliorés et, dans l'affirmative, avez-vous des suggestions à faire à ce sujet ?

L'eau est souvent absente des discussions sur le changement climatique, malgré les liens inhérents entre le changement climatique, la qualité de l'eau et la disponibilité de l'eau. Accroître la visibilité de l'eau dans les mesures d'atténuation et d'adaptation au climat est une première étape vers l'amélioration des liens entre la politique de changement climatique et la qualité de l'eau.

Le changement climatique devenant de plus en plus apparent en Irlande, la disponibilité de l'eau deviendra un problème plus fréquent, comme le montrent les deux sécheresses survenues en deux ans entre 2018 et 2020. Les lacunes dans les connaissances concernant les prélèvements dans l'agriculture et leur effet cumulatif au sein des bassins versants créent des difficultés pour la mise en œuvre de la législation sur les prélèvements à l'avenir. Comme indiqué dans la soumission d'An Fóram Uisce en octobre 2018 au DHPLG sur le processus de consultation relatif au Water Environment (Abstractions) Bill 2018 General Scheme, l'impact cumulatif des prélèvements inférieurs au seuil d'enregistrement est inconnu.

Q : Considérez-vous que le changement climatique constitue une menace importante pour la qualité de l'eau en Irlande ?

Le présent document aborde l'impact du changement climatique sur les ressources en eau à la section 2.16 et à l'annexe 1.

3.1.6 Pollution des eaux (phosphore et azote)

Q : L'investissement dans les infrastructures de traitement des eaux usées urbaines et la fourniture de services de conseil agricole gratuits sont deux moyens ciblés par lesquels le dernier PGDH visait à réduire les pertes d'éléments nutritifs dans les eaux de surface. Quels autres types de mesures pourraient être ciblés et comment ?

Les progrès concernant les engagements en matière d'infrastructures d'eaux urbaines résiduaires pris dans le deuxième PGDH ont été lents, et il est essentiel de les réaliser d'urgence pour réduire la pollution de nos eaux par les nutriments. Le troisième PGDH doit inclure des déclarations sur les progrès réalisés à ce jour en ce qui concerne les engagements du deuxième PGDH relatifs à l'amélioration des infrastructures d'eaux usées, en expliquant les raisons de tout manque de progrès. Cela doit inclure des mises à jour sur la conformité et la non-conformité des différentes stations d'épuration, les délais prévus pour la mise en conformité le cas échéant, et un plan d'action pour la réalisation des améliorations des infrastructures d'assainissement pour 2027 prévues dans le 3e PRGD. Il est inacceptable que 36 agglomérations soient dépourvues de systèmes de traitement des eaux usées. Il est urgent de prendre des mesures pour remédier à cette situation et faire en sorte que l'Irlande se conforme à la directive UWWT. Actuellement, 58 % des eaux usées de la population ne répondent pas aux normes européennes en matière de traitement des eaux usées. Une plus grande innovation est nécessaire pour traiter les eaux usées dans les zones urbaines sous 500pe et le drainage urbain durable devrait être davantage mis en œuvre.

Les options d'ingénierie douce, telles que les zones humides construites intégrées, par exemple, devraient être incluses en tant qu'options de gestion pour réduire la pollution par les nutriments à l'échelle du bassin versant, plutôt que de s'appuyer uniquement sur les solutions techniques des stations d'épuration.

Il existe des lacunes dans les données concernant le nombre de trop-pleins d'égouts unitaires et de trop-pleins d'eaux pluviales présents au niveau national, leur localisation, les taux de décharge et les volumes de décharge29. Le UK Rivers Trust a récemment publié une cartographie de tous les débordements d'égouts unitaires et d'eaux pluviales connus en Angleterre30. Il conviendrait de financer l'examen des données actuellement disponibles pour les CSO et les SWO en Irlande, dans le but de développer un centre de données accessible au public similaire à celui produit par le Rivers Trust.

La mise en œuvre du système de subvention récemment annoncé pour les systèmes de traitement des eaux usées domestiques est saluée, de même que la carte interactive en ligne permettant aux ménages d'identifier s'ils sont éligibles à la subvention. Mais An Fram Uisce note le retard pris dans la mise en œuvre de ce système de subvention depuis son inclusion dans le 2e PGDH en 2018. Le système de subvention doit être maintenu dans le 3e RBMP.

Une plus grande transparence dans les rapports sur les progrès réalisés par rapport aux mesures et actions du RBMP est nécessaire. Dans ses communications avec An Fram Uisce, Irish Water a confirmé que ses mesures de suivi, d'évaluation et de rapport concernant l'infrastructure des eaux usées ne sont pas alignées sur le 2ème RBMP. Cela entrave le suivi et l'évaluation du RBMP et nuit à la transparence des progrès réalisés par rapport aux engagements pris.

La récupération des nutriments contenus dans les eaux usées et leur recyclage dans l'agriculture peuvent permettre de réduire la pollution des masses d'eau par les nutriments et l'utilisation, par exemple, du phosphore minéral comme engrais pour les terres. Il est nécessaire de poursuivre les recherches sur l'efficacité et l'élimination des contaminants des boues d'épuration en vue de leur recyclage, ainsi que d'adopter des mesures et des politiques visant à encourager davantage la récupération et le recyclage des nutriments contenus dans les eaux usées31.

En outre, il convient de poursuivre les recherches sur les méthodes alternatives de récupération et de recyclage des déchets et d'envisager une révision de la partie H des règles de construction afin de faciliter la séparation des urines domestiques et le compostage des toilettes lorsque cela est possible et approprié.

Le lancement de projets de recherche financés par l'EPA, tels que le projet SLAM concernant la répartition des charges, est bienvenu et les résultats de ces recherches doivent être utilisés pour informer l'Agence européenne pour l'environnement.

29 Morgan, D., Xiao, L. et McNabola, A. (2018). Technologies de surveillance, de détection et de traitement des débordements des réseaux d'eaux usées urbaines. Rapport à l'agence irlandaise de protection de l'environnement. Disponible à l'adresse suivante :

http://www.epa.ie/pubs/reports/research/water/Research_Report_240.pdf

30https://www.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=a6dd42e3bc264fc28134c64c00db4a5b&extent=146436.957

6%2C27590.8012%2C854242.0922%2C563326.0668%2C27700

31 Ryan, M.P., Boyce, A. et Walsh, G. (2016). Identification et évaluation des technologies de récupération du phosphore dans un contentxt irlandais. Rapport à l'Agence irlandaise de protection de l'environnement.

https://www.epa.ie/researchandeducation/research/researchpublications/researchreports/EPA%20RR%20189%20final%20

web.pdf

l'élaboration du troisième RBMP. D'autres recherches de ce type doivent être menées en priorité afin d'accroître la base de données sur la pollution par les nutriments.

An Fram Uisce recommande que, si la planification de la gestion des éléments nutritifs est un moyen important de réduire les pertes d'éléments nutritifs à partir des terres, les mesures d'interception des voies de pénétration devraient être prioritaires pour atténuer les effets du phosphate, et les mesures de réduction à la source et de contrôle de la mobilisation devraient être prioritaires pour atténuer les effets du nitrate.

3.1.7 Modifications physiques des eaux de surface/hydromorphologie (y compris les obstacles à la migration des poissons)

Q : Comment protéger et restaurer les processus naturels dans les eaux ?

Les modifications physiques des eaux de surface ont souvent été mises en œuvre en raison d'une législation antérieure, telle que l'Arterial Drainage Act 1947, de politiques et d'incitations à entreprendre des travaux. Pour remédier à certaines des modifications physiques apportées, il convient d'examiner les mécanismes par lesquels des incitations peuvent être appliquées pour réaliser les changements requis. D'autres obstacles à la facilitation des travaux de restauration doivent également être examinés, par exemple le processus de planification des travaux de restauration des cours d'eau.

En outre, il n'existe pas de lignes directrices pour l'évaluation des impacts hydromophologiques sur les eaux dans le cadre du processus de planification, et ces lignes directrices devraient être introduites.

Q : Pensez-vous que les mesures de rétention naturelle de l'eau, c'est-à-dire le ralentissement de l'écoulement, devraient être explorées plus avant ? Comment ces mesures pourraient-elles être mises en œuvre ?

Oui, les mesures de rétention naturelle de l'eau doivent être, non seulement explorées plus avant, mais aussi intégrées en tant qu'options pour les mesures d'atténuation des inondations à l'échelle du bassin versant et les mesures de restauration de l'habitat. Le FILLM fournit un cadre global pour la gestion de l'environnement, reliant les législations, y compris la directive sur les inondations. La collaboration inter-agences est nécessaire pour la conception et la mise en œuvre de ces types de mesures, ainsi que pour des politiques partagées et coordonnées.

Les leçons tirées des meilleures pratiques internationales et des études de cas de mise en œuvre réussie de mesures de rétention naturelle de l'eau doivent être intégrées dans tous les plans de mise en œuvre de ces mesures. Parmi les exemples de bonnes pratiques, on peut citer le manuel de gestion des inondations naturelles de l'Agence écossaise de protection de l'environnement32 et la mise en œuvre réussie de telles mesures, notamment celles présentées lors de la conférence sur l'eau de l'EPA en 2020 par Hamish Moir, de l'Institut des rivières et des lochs, de l'Université des Highlands et des îles, en Écosse, et Mary-Liz Walshe, du conseil municipal de Dublin33.

Q : Comment les obstacles existants à la migration des poissons doivent-ils être classés par ordre de priorité en vue de leur atténuation (suppression ou modification pour améliorer la migration des poissons et les processus naturels) ?

Les rivières où les populations de poissons migrateurs sont en crise par rapport aux chiffres historiques et où les obstacles à la migration des poissons se sont révélés être un facteur contribuant de manière significative au déclin des populations devraient faire l'objet d'une action prioritaire.

32 https://www.sepa.org.uk/media/163560/sepa-natural-flood-management-handbook1.pdf

33 https://www.catchments.ie/2020-epa-water-conference-watch-online-now/

Il convient d'examiner les progrès réalisés dans le cadre des actions énoncées dans le plan d'action national pour la biodiversité 2017-202134 de l'Irlande, d'en tirer des enseignements et de recenser les lacunes en matière de connaissances afin d'éclairer les actions requises dans le cadre du troisième PGDH pour contribuer à la réalisation du plan d'action en faveur de la biodiversité.

3.1.8 L'envasement

Q : Envisageriez-vous des mesures de contrôle à la source, telles que des cultures dérobées pour le travail du sol et des marges riveraines appropriées, afin d'empêcher la perte de sol (limon et nutriments) et d'accroître la biodiversité ?

Ces mesures pourraient être incluses, le cas échéant, dans les plans de gestion de chaque bassin hydrographique du RBMP. L'élaboration de ces plans de gestion des bassins versants en collaboration avec les communautés locales et les parties prenantes permettrait de sensibiliser aux problèmes qui se posent dans le bassin versant et d'intégrer les connaissances et les solutions locales dans les plans. Le FILLM fournit le cadre nécessaire au développement intégré des plans de gestion des bassins versants.

Les mesures d'interception des voies d'accès sont importantes pour la gestion de l'envasement en plus d'être importantes pour la gestion des nutriments comme indiqué dans la section 3.1.6. Une approche ciblée de l'atténuation des voies de pénétration est susceptible d'obtenir de meilleurs résultats qu'une approche unique.

Q : Envisageriez-vous d'élaborer un plan de gestion des terres afin de réduire les pertes de limon et de nutriments dans les eaux ? Ce plan pourrait comprendre des mesures telles que le drainage vers des zones basses naturellement humides, l'utilisation de blocs de drainage/de pièges à limon ?

Comme pour la question précédente, ces mesures pourraient être incluses dans le cadre d'un plan de gestion du bassin hydrographique élaboré conjointement par les communautés locales et les parties prenantes pour chaque bassin hydrographique, pour lequel le FILLM fournit le cadre de soutien.

Q : Quels sont les autres éléments à prendre en compte ?

Les sédiments sont identifiés dans cette soumission comme un facteur de stress (voir la section 2.2 et l'annexe 1). L'utilisation de l'approche secteur-pression-facteur de stress telle que préconisée dans cette soumission permet d'aborder la question de l'envasement de manière holistique et intégrée dans le contexte du FILLM.

3.1.9 Santé publique et qualité de l'eau potable

Q : Que pouvons-nous faire pour améliorer la résilience de nos systèmes d'approvisionnement en eau potable et des écosystèmes qui leur sont associés ? Comment le changement climatique peut-il influer sur cette résilience ?

La vulnérabilité de l'approvisionnement en eau potable de la région du Grand Dublin a été mise en évidence par les pannes de la station de traitement des eaux de Liffey qui ont touché 600 000 personnes à deux reprises en 2019. Il est essentiel d'accroître la diversité de l'approvisionnement de la région de Dublin et de moderniser les infrastructures afin d'augmenter la hauteur d'élévation des stations de traitement de l'eau.

L'option privilégiée par Irish Water pour diversifier l'approvisionnement est le projet d'approvisionnement de l'Est et des Midlands. Si la mise en œuvre du projet est approuvée, sa réalisation pourrait prendre plus de dix ans. Dans l'intervalle, il est possible que le pays soit confronté à de nouvelles pénuries d'eau à la suite de deux sécheresses en deux ans. Une

34https://www.npws.ie/sites/default/files/publications/pdf/National%20Biodiversity%20Action%20Plan%20English.pdf

Fram Uisce a présenté à la CRU une soumission sur le projet d'approvisionnement de l'Est et des Midlands en juin 2019.

Irish Water vise à réduire les fuites de 43 % à 38 % en 2021 grâce à un investissement de 500 millions d'euros. Reconnaissant que des ressources supplémentaires et du temps sont nécessaires pour réduire davantage les taux de fuite, An Fram Uisce insiste sur une plus grande ambition pour réduire les fuites en dessous de 38 % après 2021. Compte tenu du large éventail de modernisations d'infrastructures nécessaires au niveau national, des projections régionales de croissance démographique et des contrôles des dépenses appliqués par le CRU pour la période 2020-2024, An Fram Uisce s'inquiète de la réalisation d'objectifs plus ambitieux pour accroître la résilience de l'approvisionnement en eau potable. La réduction des fuites permettra de réduire la demande en eau, mais ne permettra pas à elle seule de résoudre le problème de la sécurité et de la résilience de l'eau.

Le changement climatique aura sans aucun doute un impact sur la résilience de l'approvisionnement en eau de l'Irlande, directement par la disponibilité de l'eau (à la fois les scénarios de débit élevé et faible), la qualité de l'eau et indirectement, par exemple, car les augmentations de température prévues dans les eaux de surface devraient augmenter le potentiel de sous-produits de désinfection tels que les trihalométhanes35. Les commentaires sur le changement climatique dans le contexte du document de consultation publique SWMI, de l'approche des facteurs de pression sectoriels et du FILLM figurent à la section 2.1.6 de la présente communication.

La résilience des écosystèmes utilisés pour l'approvisionnement en eau potable dépend de leurs caractéristiques écologiques et, dans le cas des eaux de surface, du maintien des régimes d'écoulement et de niveau d'eau. Il convient d'adopter une approche cumulative de l'ensemble du bassin versant pour l'octroi des autorisations de prélèvement, en tenant dûment compte de l'impact des prélèvements sur les caractéristiques écologiques et les régimes d'écoulement et de niveau d'eau.

Q : Qui doit mettre en œuvre la protection des sources d'eau potable ? Comment favoriser une approche collaborative dans les bassins versants ? Comment pouvons-nous nous engager avec les propriétaires fonciers et le grand public ?

Une approche collaborative de la protection des sources d'eau potable est essentielle pour mettre en œuvre la gestion intégrée des bassins versants par le biais du FILLM. Une telle approche collaborative ne peut être favorisée que par une gouvernance claire et forte, des rôles d'action définis et des ressources appropriées. Des enseignements clés peuvent être tirés des deux projets pilotes de protection des sources d'eau potable de phase II mis en œuvre par la National Federation of Group Water Schemes, ainsi que de l'ensemble des travaux entrepris par la NFGWS pour réaliser les évaluations de protection des sources d'eau potable de phase I pour tous les Group Water Schemes.

Irish Water a un rôle défini dans le développement du plan national des ressources en eau et dans la mise en œuvre des plans de sécurité de l'eau potable. La compagnie a récemment entamé le processus de mise en œuvre de projets pilotes de protection des sources dans un petit nombre de bassins versants, ce qui est une bonne chose. Il convient de préciser comment le plan national des ressources en eau et les plans de sécurité de l'eau potable en cours d'élaboration par Irish Water sont liés au troisième plan de gestion des ressources en eau et aux objectifs à l'échelle du bassin hydrographique.

35 Valvidia-Garcia, M. et al. (2020). Predicted impact of climate change on trihalomethane formation in drinking water treatment (Prévision de l'impact du changement climatique sur la formation de trihalométhane dans le traitement de l'eau potable). Nature Scientific Reports 9. https://www.nature.com/articles/s41598-019-46238-0

L'engagement auprès des propriétaires fonciers et du grand public sur les questions liées à l'eau est actuellement le rôle du LAWPRO et de l'ASSAP, et ces deux organismes semblent bien collaborer. Cependant, les lacunes dans le suivi et l'évaluation des actions d'engagement signifient qu'il est difficile d'identifier les véritables impacts et résultats des actions d'engagement entreprises à ce jour. Comme le préconise la section 3.1.2 du présent rapport, le suivi et l'évaluation des actions d'engagement sont difficiles à réaliser.

il est possible de développer des "bassins d'engagement pilotes" qui intègrent les éléments suivants

l'expertise et les méthodologies en sciences sociales pour mettre en œuvre la gestion intégrée des bassins versants dans le cadre du FILLM.

Les petits systèmes d'approvisionnement privés présentent systématiquement une qualité d'eau potable inférieure à celle des systèmes d'approvisionnement publics, des systèmes d'approvisionnement en eau de groupe d'origine publique et des systèmes d'approvisionnement en eau de groupe d'origine privée. Il est nécessaire de mettre davantage l'accent sur l'amélioration de la qualité de l'eau dans les petits systèmes d'approvisionnement privés et le cadre de la National Federation of Group Water Schemes pour la protection des sources d'eau potable36 y contribuerait. En outre, il est nécessaire de sensibiliser davantage le secteur des petits systèmes d'approvisionnement privés à l'importance de la protection des sources d'eau potable.

Q : Comment pouvons-nous obtenir des co-bénéfices de la protection des sources, notamment pour la biodiversité et le climat ?

De nombreux aspects du FILLM et, par conséquent, de la gestion intégrée des bassins versants peuvent être réalisés par le biais d'actions de protection des sources d'eau potable. En particulier, An Fram Uisce recommande d'adopter le National Federation of Group Water Schemes Framework for Drinking Water Source Protection36, qui souligne l'importance des co-bénéfices dans la protection des sources d'eau potable et qui applique l'approche FILLM à la protection des sources.

Dans le cadre de l'approche secteur-pression-facteur de stress de la section 2.2 de cette présentation, tous les facteurs de stress ont un lien direct avec la qualité de l'eau potable ; et les mesures de protection des sources d'eau potable visant à atténuer les pressions agissant sur les facteurs de stress pourraient également avoir des effets bénéfiques sur la biodiversité et le climat. Par exemple, une stratégie nationale de réhumidification des tourbières réduirait les sédiments entrant dans les cours d'eau et les concentrations de carbone organique dissous (entraînant une diminution des concentrations de sous-produits de désinfection, tels que les trihalométhanes, dans les réserves d'eau potable), tout en offrant des avantages connexes pour l'atténuation des inondations (en ralentissant le flux), la séquestration du carbone et la biodiversité grâce à la réhabilitation des tourbières.

Q : Comment décririez-vous notre attitude à l'égard de l'utilisation de l'eau et de la valeur de l'eau ? Comment pourrions-nous développer ce domaine ?

Il s'agit d'un élément clé du rôle d'An Fóram Uisce, qui est intégré dans son plan stratégique. An Fóram Uisce s'engage à travailler avec toutes les parties prenantes afin d'augmenter la valeur sociale de l'eau et d'aider à sensibiliser à la création de communautés économes en eau. Un certain nombre d'initiatives de sensibilisation et d'engagement sont prévues par An Fram Uisce et la collaboration avec le DHLGH et d'autres parties prenantes dans la mise en œuvre de ces initiatives serait chaleureusement accueillie.

36 https://nfgws.ie/a-framework-for-drinking-water-source-protection-2/

3.1.10 Espèces exotiques envahissantes

Q : Selon vous, quelles sont les espèces envahissantes les plus préoccupantes en Irlande ?

Pour les espèces qui ne sont pas encore arrivées en Irlande, des recherches récentes37 ont identifié les espèces envahissantes les plus préoccupantes pour les experts et les parties prenantes travaillant dans le domaine de la gestion des espèces envahissantes. La priorité doit être donnée aux mesures de gestion nécessaires pour réduire la probabilité d'introduction et de propagation des espèces identifiées dans cette recherche (annexe 1).

Q : Que pourrait-on faire de plus pour aider à prévenir l'introduction et la propagation des espèces envahissantes riveraines au niveau national et au niveau local ?

Au niveau local, un financement facilement accessible pourrait être fourni aux groupes communautaires locaux, tels que les River Trusts et les Catchment Partnerships and Associations, afin de cartographier la présence d'espèces invasives riveraines dans leurs bassins versants et d'élaborer des plans de gestion des espèces invasives afin de mettre en œuvre les mesures de gestion appropriées pour réduire leur prévalence et leur potentiel de dissémination.

Au niveau national, des structures de gouvernance claires et transparentes pour la gestion des espèces envahissantes sont nécessaires. Ces structures doivent être associées à des mesures d'engagement actif visant à sensibiliser aux problèmes locaux liés aux EEE, aux mesures préventives et aux activités associées à la propagation des EEE.

Dans le cadre de la consultation publique sur le cadre national de planification marine, An Fram a fourni les éléments suivants sous le descripteur "espèces envahissantes non indigènes". Le contenu est très pertinent pour les mesures du RBMP visant à lutter contre les EEE et met en évidence la cohérence politique nécessaire pour assurer une gestion intégrée des EEE en Irlande :

Il est essentiel de réduire au minimum l'introduction et la propagation des espèces exotiques envahissantes pour atteindre et maintenir un bon état écologique. La consultation du public et la sensibilisation sont des éléments clés à cet égard, et An Fram Uisce propose une campagne d'information ciblée sur toutes les parties prenantes concernées, soulignant les actions nécessaires pour minimiser les possibilités d'introduction et la propagation des espèces exotiques envahissantes.

Afin de coordonner une telle campagne de sensibilisation du public, des structures de gouvernance claires et transparentes sont nécessaires pour la gestion des NEI et pour aider à la mise en œuvre des actions décrites dans le plan d'action national pour la biodiversité. Ces structures de gouvernance devraient comprendre

Une autorité, un organisme ou une agence chef de file pour la gestion des espèces aquatiques envahissantes dans les environnements marins, de transition et d'eau douce (sachant que le plan d'action national pour la biodiversité désigne Inland Fisheries Ireland comme l'agence chef de file pour les espèces aquatiques envahissantes).

Des rôles clairement définis pour toutes les agences et les groupes de travail/équipes de gestion au sein de la structure de gouvernance.

Des plans d'action nationaux réalistes et intégrés visent à minimiser l'introduction et la propagation des espèces exotiques envahissantes dans les environnements marins, de transition et d'eau douce.

37 Lucy, F. et al. (2020). Horizon scan of invasive alien species for the island of Ireland. Management of Biological Invasions. International Journal of Applied Research on Biological Invasions 11 : 155-177.

https://www.reabic.net/journals/mbi/2020/2/MBI_2020_Lucy_etal.pdf

4. Une cohérence politique forte et une gestion intégrée des environnements marins, transitoires et d'eau douce.

Pour soutenir les actions entreprises dans le cadre de cette structure de gouvernance, une meilleure compréhension scientifique est nécessaire pour informer les campagnes de sensibilisation du public en termes de

La prévalence, la distribution et le risque de propagation des espèces exotiques envahissantes présentes dans les eaux marines (les mêmes informations étant également disponibles pour les espèces exotiques envahissantes transitoires et d'eau douce, grâce à la structure de gouvernance et à la cohérence des politiques recommandées ci-dessus).

La prévalence, la distribution et le risque de propagation des NIS nouvellement introduits.

Une évaluation du risque d'introduction d'espèces exotiques envahissantes qui ne sont pas encore présentes dans les environnements marins, transitoires et d'eau douce de l'Irlande, ainsi que des mesures d'atténuation visant à prévenir leur introduction et leur propagation.

Les évaluations des risques liés aux espèces non indigènes réalisées par l'IFI et le Centre national de données sur la biodiversité (http://nonnativespecies.ie/risk-assessments/) devraient être fréquemment mises à jour et étendues au-delà de celles réalisées pour les espèces non indigènes faisant l'objet d'un commerce ou susceptibles de faire l'objet d'un commerce.

Il est urgent de veiller à ce que l'Irlande applique directement la convention sur les eaux de ballast.

Le règlement 708/2007 du Conseil de la Commission européenne concernant l'utilisation en aquaculture d'espèces exotiques et d'espèces localement absentes doit être strictement appliqué.

La prise en compte des points ci-dessus par le FILLM permet d'adopter une approche intégrée en collaboration avec les secteurs identifiés dans la deuxième partie de ce document qui contribuent aux pressions exercées par les EEE sur les masses d'eau et, par conséquent, de s'attaquer aux facteurs de stress sur lesquels les EEE ont une influence.

Q : Comment améliorer la sensibilisation aux espèces envahissantes au niveau local ?

Les communautés locales et les groupes sportifs pourraient être impliqués dans une campagne nationale de sensibilisation aux problèmes locaux liés aux EEE, aux mesures préventives et aux activités associées à la propagation des EEE. Cela peut être facilité par de nouvelles structures de gouvernance améliorées et des ressources appropriées, comme indiqué ci-dessus.

3.1.11 Produits chimiques dangereux

Q : Comment améliorer les informations sur les statistiques sectorielles actuelles relatives à l'utilisation des pesticides (agriculture, autorités locales, sylviculture, équipements et usage domestique (maison et jardin)) afin de faciliter l'évaluation des risques pour l'eau dans les zones de captage ?

Il n'est pas possible de répondre pleinement à cette question sans connaître les statistiques sectorielles actuelles sur l'utilisation des pesticides et la manière dont elles sont communiquées. L'évaluation des risques pour l'eau dans les bassins versants nécessite une compréhension détaillée, par exemple, de l'utilisation des terres, de la topographie, du type de sol, de la géologie, des connexions des champs et des drains avec les eaux, ainsi que de la probabilité d'application de pesticides et de la quantité de pesticides à appliquer. Même s'il est possible d'établir une carte des risques liés aux pesticides pour les eaux des bassins versants, celle-ci

ne tient pas compte des comportements humains, par exemple lorsqu'une personne rince un pesticide.

dans un drain ou un cours d'eau local, ce qui entraîne une contamination généralisée des eaux de ce bassin versant.

Q : Comment peut-on influencer et modifier le comportement des citoyens en ce qui concerne l'élimination sûre des médicaments ? Quelles autres mesures peuvent être prises pour éviter que les médicaments ne se retrouvent dans les stations d'épuration ?

Un changement de comportement n'est possible que si l'on comprend les risques pour et par l'utilisateur ou la population cible. C'est pourquoi les campagnes de sensibilisation du public et les informations sur l'étiquetage sont importantes, et des leçons peuvent être tirées d'autres campagnes telles que Think before you Flush (Réfléchissez avant de tirer la chasse).

Q : Comment mieux orienter le choix des consommateurs vers des produits de soins personnels qui

n'ont pas d'impact négatif sur l'environnement aquatique ?

Les campagnes de sensibilisation du public et un étiquetage efficace sont importants pour influencer le choix des consommateurs, mais le prix est le facteur primordial. Si les produits de soins personnels qui ont un impact négatif sur l'environnement aquatique étaient plus chers, par exemple en raison d'une taxe, cela aiderait à orienter le choix des consommateurs vers les produits qui ont moins d'impact négatif. La politique et la législation sont également importantes, comme cela a été observé pour les microplastiques/microbilles dans les produits de soins personnels (annexe 1).

3.1.12 Pressions urbaines

Q : Comment l'infrastructure verte peut-elle être appliquée au mieux en Irlande pour améliorer la qualité de l'eau et atténuer les inondations dans les villes ?

Des leçons peuvent être tirées des meilleures pratiques internationales pour créer et fournir des orientations sur la conception et la mise en œuvre des infrastructures vertes et des systèmes de drainage durables, telles que celles récemment produites par la RSPB et le Wildfowl and Wetlands Trust au Royaume-Uni38. Les autorités locales doivent consacrer des politiques et des ressources à la poursuite de l'installation de ces infrastructures vertes dans les zones urbaines afin de ralentir le flux tout en créant des co-bénéfices pour la biodiversité et la société.

L'atténuation des inondations à l'échelle du bassin versant nécessite de mettre davantage l'accent sur les mesures de rétention naturelle de l'eau à utiliser en combinaison avec des mesures d'atténuation des inondations plus difficiles à mettre en œuvre, lorsque cela est jugé approprié et sous réserve des évaluations environnementales requises par la législation.

À l'échelle des ménages, il est possible d'augmenter la collecte des eaux de pluie et le recyclage des eaux grises. Mais la réglementation irlandaise en matière de construction doit être révisée pour faciliter une action à l'échelle nationale visant à réduire la consommation d'eau. Les possibilités de modernisation doivent également être exploitées. Au Royaume-Uni, la réglementation actuelle en matière de construction stipule que toutes les nouvelles habitations doivent être construites selon une norme de consommation d'eau de 125 litres par personne et par jour, avec une exigence facultative de 110 litres par personne et par jour dans les zones soumises à un stress hydrique où il existe un besoin évident. En Irlande, une personne consomme en moyenne 129 litres d'eau par jour et il est nécessaire d'encourager les mesures de conservation de l'eau.

En 2015, la subvention de 100 € pour la conservation de l'eau, accordée à tous les ménages enregistrés auprès d'Irish Water, a encouragé les dépenses des ménages pour des mesures de conservation de l'eau. Aucun audit n'a été réalisé concernant l'utilisation de cette subvention, qui a été suspendue en 2016, et aucune autre subvention n'a été accordée pour permettre la conservation de l'eau à l'échelle domestique.

38 https://www.rspb.org.uk/globalassets/downloads/documents/positions/planning/sustainable-drainage-systems.pdf

n'ont été introduites depuis. Par conséquent, le grand public n'est guère incité à prendre des mesures de conservation de l'eau ou à installer des infrastructures vertes domestiques qui pourraient contribuer à ralentir le débit et à améliorer la qualité de l'eau.

Q : Quels sont les problèmes particuliers liés à la restauration des cours d'eau urbains et appliquons-nous les mesures appropriées ?

Dans la mesure du possible, les possibilités de créer des espaces verts et bleus autour des cours d'eau, qui auraient des effets bénéfiques sur l'environnement et la société, devraient être privilégiées par rapport à la construction de ponceaux ou à d'autres solutions d'ingénierie dure. Il a été démontré que de tels espaces favorisent la santé mentale et physique et réduisent la morbidité et la mortalité en procurant une détente psychologique et une atténuation du stress, en simulant la cohésion sociale, en favorisant l'activité physique et en réduisant l'exposition aux polluants atmosphériques, au bruit et à la chaleur excessive39. La recherche irlandaise sur les infrastructures vertes et bleues40 devrait être utilisée en combinaison avec les leçons tirées d'études de cas internationales41 42 qui ont réussi à mettre en place de telles infrastructures, afin d'informer les recommandations pour leur mise en place dans le cadre du troisième RBMP en Irlande.

Q : Existe-t-il d'autres préoccupations liées aux pressions urbaines qui ne sont actuellement pas prises en compte en Irlande ?

L'impact économique de la pandémie de COVID-19 sur les fonds disponibles pour permettre à Irish Water de progresser et d'achever d'urgence ses engagements en matière de modernisation des infrastructures de traitement des eaux usées urbaines doit être clarifié. An Fram Uisce considère qu'il est essentiel que le financement approprié soit fourni afin de ne pas compromettre la capacité d'Irish Water à respecter ses engagements en la matière.

Q : Selon vous, quelles autres actions pourraient être mises en place pour réduire la pollution des eaux causée par les pressions urbaines ?

Comme indiqué ci-dessus, il est nécessaire de réviser les règles de construction afin d'encourager la collecte des eaux de pluie et le recyclage des eaux grises. D'autres actions sont nécessaires, notamment

Des normes ambitieuses en matière de consommation d'eau pour les nouvelles constructions, avec la prise en compte de normes plus strictes dans les zones de stress hydrique actuelles et futures.

Adoption de normes de qualité de l'eau pour l'eau récupérée dans les flux de déchets en vue de sa réutilisation, en tenant compte des différents objectifs de la réutilisation plutôt que d'une norme unique pour l'ensemble de l'eau récupérée.

Mise en œuvre d'un programme de conservation de l'eau pour les habitations, en plus du programme d'évaluation énergétique des bâtiments (BER) ou intégré à celui-ci.

Des normes plus strictes dans le cadre du document d'orientation technique G, section 2.2, afin d'encourager l'installation d'accessoires et d'appareils permettant d'économiser l'eau, en particulier dans les zones soumises à un stress hydrique actuel et futur.

39 https://www.euro.who.int/en/health-topics/environment-and-health/urban-health/publications/2016/urban-green.

espaces-et-sante-une-revue-de-la-preuve-2016

40 http://www.epa.ie/pubs/reports/research/health/Research_Report_264.pdf

41 Well, F. et Ludwig, F. (2020). Blue-green architecture : A case study analysis considering the synergetic effects of water and vegetation. Frontiers of Architectural Research 9 : 191-202.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095263519300822

42 O'Connell, E.C. et al. (2017). Reconnaître les obstacles à la mise en œuvre de l'infrastructure bleu-vert : A Newcastle case study. Urban Water Journal 14 : 964-971 https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/1573062X.2017.1279190

Administrer les aides à la modernisation des mesures de conservation de l'eau pour les logements existants, y compris les systèmes de collecte des eaux de pluie et les systèmes de réutilisation des eaux grises, en envisageant des aides supplémentaires dans les zones de stress hydrique actuelles et futures.

Développer un programme national impliquant plusieurs parties prenantes afin d'identifier les mauvaises connexions domestiques lorsque les eaux usées domestiques aboutissent dans le système de drainage de surface plutôt que dans les égouts. Il pourrait être utile de s'inspirer de l'expérience des Rivers Trusts britanniques, par exemple dans le cadre de leur programme "Outfall Safari "43 .

3.1.13 Autres questions - Aquaculture

An Fram Uisce reconnaît que l'aquaculture est une composante importante de l'économie côtière irlandaise et qu'elle apporte de multiples avantages socio-économiques. L'aquaculture et la pêche sont incluses en tant que secteur dans l'approche sectorielle des pressions et des facteurs de stress décrite à la section 2.2 de la présente communication.

Les éléments suivants ont été fournis dans la réponse d'An Fóram Uisce à la consultation publique sur le projet de cadre national de planification marine (dNMPF). Comme indiqué pour les espèces exotiques envahissantes, le contenu est très pertinent pour les mesures du RBMP et met en évidence la cohérence politique nécessaire pour assurer une gestion intégrée par le biais du FILLM.

Le dNMPF indique que l'augmentation de l'intensité des tempêtes et de la fréquence des ondes de tempête "entraînera

les dommages causés aux navires et aux infrastructures, y compris la perte d'engins de pêche dans les secteurs de la pêche côtière et du littoral

et l'aquaculture" (dNMPF, p. 62). Les données de Coastwatch montrent que l'aquaculture est en train de devenir

une source croissante de déchets marins dans l'environnement irlandais, mais les activités de surveillance des déchets OSPAR entreprises pour la MSFD n'évaluent pas les déchets présents dans les estuaires/eaux de transition et aucun site d'enquête OSPAR sur les déchets marins n'est proche des zones où l'aquaculture est présente. Par conséquent, la déclaration formelle des déchets marins dans le cadre de la DCSMM sous-estime considérablement la contribution du secteur de l'aquaculture aux déchets marins.

En outre, l'aquaculture représente une menace importante pour les espèces indigènes - non seulement, par exemple, en raison de l'impact des poissons d'élevage qui s'échappent sur les populations sauvages, mais aussi en raison de l'impact des nutriments, des maladies, des déchets marins, ainsi que de l'introduction et de la propagation des espèces exotiques envahissantes. L'huître du Pacifique est une EEE couramment cultivée pour l'aquaculture et, malgré l'assurance que cette espèce ne deviendra pas une espèce envahissante problématique en Irlande en raison de la faible température de l'eau, elle s'est déjà naturalisée dans les eaux irlandaises (par exemple, dans le Lough Foyle). Par conséquent, l'impact cumulatif de l'aquaculture devrait être pris en compte dans le système d'octroi de permis d'aquaculture et dans le processus de demande de planification de l'aquaculture. An Fram se félicite de l'approche écosystémique proposée pour l'évaluation des propositions, mais une clarification de cette approche est nécessaire.

Il est compréhensible que le ministère se concentre sur l'élimination du retard dans la délivrance des permis d'aquaculture à la suite des recommandations de l'examen 2016 de la procédure de délivrance des permis d'aquaculture,

ayant un effet bénéfique immédiat sur chaque aquaculteur" (dNMPF, p.92).

Ce processus d'élimination ne doit pas se faire au détriment de l'environnement, et tous les produits de l'UE doivent être éliminés.

43 https://www.theriverstrust.org/2019/07/18/drain-misconnections/

La législation pertinente et son application doivent être respectées. Là encore, An Fram Uisce estime qu'il est essentiel de procéder à une évaluation de l'impact cumulatif dans le cadre de la procédure d'octroi de licences.

L'aquaculture ne semble pas être incluse dans le projet de loi sur la planification et le développement du milieu marin et il est donc difficile de savoir comment le NMPF, y compris les dispositions relatives à l'aquaculture, sera pleinement mis en œuvre dans le cadre de ce projet de loi.

Le PGDN indique que "l'eutrophisation peut avoir un impact négatif sur l'aquaculture...", les sources terrestres étant identifiées comme les causes de cette eutrophisation. Il convient également de reconnaître que l'aquaculture peut être une source de nutriments qui pénètrent dans l'environnement local, les aliments non consommés et les déchets de poissons provenant des fermes piscicoles étant par exemple une source de nutriments organiques.

La prise en compte des points susmentionnés par le FILLM permet d'adopter une approche intégrée pour atténuer les pressions exercées sur les masses d'eau par le secteur de l'aquaculture et de la pêche et, par conséquent, de s'attaquer aux facteurs de stress sur lesquels ce secteur influe.

En ce qui concerne la résorption de l'arriéré en matière de permis d'aquaculture, An Fram Uisce s'inquiète du fait que de nombreuses exploitations aquacoles ont pu continuer à fonctionner sans permis en raison d'une faille dans la loi modifiant la loi sur la pêche, qui permet de poursuivre l'exploitation une fois qu'un renouvellement de permis a été demandé. En outre, la rapidité avec laquelle l'arriéré a été résorbé n'a guère permis aux communautés locales de prendre part au processus de participation publique.

En ce qui concerne les apports de nutriments provenant de l'aquaculture, An Fram Uisce souligne que les pseudofèces, les fèces et la vase provenant de la conchyliculture peuvent également avoir des effets néfastes sur l'environnement local en raison de l'anoxie et de la réduction de l'abondance et de la diversité de la faune.

3.1.14 Autres questions - Bactéries résistantes aux antimicrobiens (RAM) dans les eaux usées

Il est nécessaire de mieux comprendre la prévalence des bactéries RAM dans les eaux usées ainsi que les voies par lesquelles elles peuvent présenter une menace pour la santé publique - par exemple, la contamination de l'eau potable, des eaux de baignade/de loisirs, etc. Une approche "Une seule santé "44 est nécessaire pour réduire à la fois le risque de contamination de l'eau par les rejets du traitement des eaux usées et le risque pour la santé publique d'un contact avec des eaux contaminées. L'approche "Une seule santé "44 est nécessaire pour réduire à la fois le risque de contamination de l'eau par les rejets des systèmes de traitement des eaux usées et le risque pour la santé publique lié au contact avec des eaux contaminées.

3.2. SWMIs non identifiés dans le document de consultation publique

Il est considéré que certains points importants sont omis dans le document de consultation publique des SWMI :

1. La gouvernance. Il est essentiel que la gestion des ressources en eau soit assurée par une gouvernance claire, transparente et intégrée. La section 2.1.1 de la présente communication explique brièvement comment certains aspects de la gouvernance peuvent être améliorés dans le cadre du troisième PGDH. Étant donné que le deuxième PGDH a introduit une nouvelle structure de gouvernance et qu'un examen de la gouvernance est actuellement entrepris par le

44 https://www.who.int/news-room/q-a-detail/one-health

le projet de gouvernance expérimentale de l'IPA-EPA, il est surprenant que la gouvernance ne figure pas en bonne place dans le document de consultation publique de la SWMI. Le FILLM propose une approche de la gouvernance pour la gestion des terres et des paysages en élargissant la gestion intégrée des bassins versants. Cette approche devrait être incorporée dans le troisième RBMP.

Questions côtières. La directive-cadre sur l'eau inclut les eaux de transition et les eaux côtières jusqu'à un mille marin, mais les questions côtières sont peu représentées dans le document public de l'Initiative pour la gestion des eaux transfrontalières. Les pressions non foncières qui s'exercent sur notre zone côtière en particulier doivent être prises en compte.

La sylviculture. La page 17 du document de consultation publique du SWMI identifie la sylviculture comme une pression agissant sur les eaux irlandaises, mais les liens avec cette pression sont limités dans l'ensemble du document. La sylviculture est incluse en tant que secteur dans l'approche secteur-pression-facteur de stress décrite dans la section

2.2 de la présente soumission (annexe 1).

Microplastiques. Il est de plus en plus évident que nos bassins hydrographiques et nos eaux côtières et de transition sont fortement touchés par la pollution microplastique provenant d'un certain nombre de sources, notamment les stations d'épuration des eaux usées, le ruissellement routier, l'industrie, l'agriculture, l'aquaculture et les appareils électroménagers. Pourtant, il n'y a aucune référence à ce problème dans les documents de consultation publique de l'Initiative pour la gestion durable des pêcheries. Les microplastiques sont inclus comme facteur de stress dans l'approche secteur-pression-facteur de stress décrite dans la section 2.2 de cette soumission (annexe 1).

Le niveau et la disponibilité de l'eau. Ceux-ci sont susceptibles d'être affectés par des facteurs tels que le changement climatique et le captage et, en combinaison, manifesteront des problèmes liés à la qualité de l'eau, à l'état écologique, à la qualité et à la disponibilité de l'eau potable, à l'irrigation et aux inondations. Le niveau et la disponibilité de l'eau sont inclus en tant que facteurs de stress dans l'approche secteur-pression-facteur de stress décrite dans la section 2.2 de cette soumission (annexe 1).

Extraction de la tourbe. L'extraction de la tourbe est préjudiciable au fonctionnement de l'écosystème des tourbières et peut avoir un impact sur un certain nombre de facteurs de stress aquatiques tels qu'identifiés dans la section 2.2, y compris les sédiments et les matières organiques. Ces facteurs de stress ont des répercussions sur l'état environnemental des écosystèmes aquatiques ainsi que sur les processus de traitement de l'eau potable et la qualité de l'eau potable, et par conséquent sur la santé publique.

Drainage non réglementé des zones humides et des tourbières. Une autorisation d'urbanisme est nécessaire pour drainer ou remettre en état une zone humide à des fins agricoles lorsque la superficie concernée dépasse 0,1 hectare ou que les travaux sont susceptibles d'avoir un effet significatif sur l'environnement. Le drainage ou la remise en état des zones humides dont la superficie est inférieure au seuil de planification n'est pas abordé dans le document de consultation publique de la SWMI.

Annexe 1 : Informations générales et justification de la sélection des facteurs de stress

La section 2.2 de cette présentation des SWMI propose une reconceptualisation des SWMI de l'Irlande dans le cadre de l'approche de l'Union européenne.

Cadre pour la gestion intégrée des terres et des paysages (FILLM) présenté dans la PREMIÈRE PARTIE. Cette reconceptualisation identifie l'approche secteur-pression-facteur de stress comme une alternative pour traiter les problèmes importants de gestion de l'eau, en identifiant huit facteurs de stress qui, seuls ou agissant en multiplicité, peuvent entraîner une qualité de l'eau et un état de la DCE insatisfaisants.

Les informations et les raisons de la sélection de chacun de ces huit facteurs de stress sont présentées ci-dessous.

Sédiments

Les travaux menés par LAWPRO au cours du deuxième cycle du RBMP ont permis d'identifier les sédiments dans les cours d'eau comme un facteur de stress important pour l'environnement aquatique. Les sédiments proviennent de l'altération et de l'érosion de la roche mère et des berges des cours d'eau. La sédimentation a un impact sur la biodiversité de la rivière en réduisant la diversité de l'habitat dans le chenal du cours d'eau et en empêchant l'établissement ou la persistance d'espèces sensibles de macro-invertébrés, ce qui entraîne une réduction globale de l'état écologique.

Les pressions qui s'exercent sur les ressources en eau et qui peuvent entraîner une augmentation des sédiments sont notamment la dégradation des zones humides, les modifications hydro-morphologiques, le ruissellement provenant de l'agriculture et des zones urbaines, les sites historiquement pollués, les rejets industriels, la gestion des terres et les espèces non indigènes.

La recherche sur l'empreinte sédimentaire entreprise par Teagasc, telle que décrite dans le document de consultation publique de la SWMI, a identifié les principales sources de sédiments comme étant les berges des canaux, les routes et le ruissellement des terres agricoles. Parmi les autres sources de sédiments figurent les forêts mal gérées, l'extraction de tourbe et les actions de gestion des terres telles que le braconnage du bétail, l'érosion des berges et le ruissellement des champs labourés. La gestion des terres mal drainées est également importante en ce qui concerne la charge sédimentaire dans l'eau, car le drainage et la canalisation des terres peuvent être responsables de 86 % des pressions hydro-morphologiques.

Les pratiques de gestion des terres sont donc essentielles pour réduire la charge sédimentaire dans les eaux, les mesures de gestion telles que la plantation d'herbes à racines plus profondes, la mise en place de clôtures et de bandes tampons riveraines et la plantation de haies contribuant à intercepter les voies d'entrée des sédiments dans les cours d'eau. Certaines mesures de gestion des terres, telles que la création de zones humides, peuvent également apporter des avantages complémentaires à la réduction de la charge sédimentaire, tels que le piégeage du carbone et l'augmentation de la biodiversité.

Les récents projets de recherche de l'EPA, tels que COSAINT, DETECT et SILTFLUX, permettront d'identifier des actions potentielles pour minimiser les pressions de sédimentation sur les masses d'eau. Les conseils de l'ASSAP et de Teagasc aux agriculteurs pour gérer les problèmes de sédimentation seront importants dans le cadre du troisième cycle du RBMP.

Nutriments (NO3, P, NH4)

L'excès de nutriments dans les cours d'eau entraîne une eutrophisation des écosystèmes qui se traduit par la prolifération d'algues et de plantes pouvant conduire à une réduction des niveaux d'oxygène dans l'eau. L'enrichissement en nutriments est également un indicateur potentiel de la santé humaine dans l'eau potable. L'enrichissement en nutriments a un impact négatif sur les poissons et les macro-invertébrés qui pourraient autrement prospérer. Les macro-invertébrés, en tant qu'élément individuel ou en combinaison avec d'autres, sont responsables de la détermination de l'état écologique dans 91 % des masses d'eau fluviales surveillées. Cette méthode d'évaluation (valeur Q) est la plus sensible aux changements écologiques causés par la pollution organique et l'enrichissement en nutriments. Comme le montre la figure 5 du rapport de l'EPA sur la qualité de l'eau 2013-20188, les conditions nutritives, le phosphore et l'azote, sont responsables d'une qualité de l'eau moyenne ou inférieure (insatisfaisante) dans un grand nombre de masses d'eau surveillées. Pour le phosphore, 45,8 % des sites surveillés (260 rivières) étaient moins que satisfaisants, et pour l'azote, 42,8 % des sites surveillés (239 rivières) étaient moins que satisfaisants.

Figure 5 : Conditions des nutriments, le phosphore et l'azote ont été responsables d'un état écologique moins que satisfaisant pour un grand nombre de masses d'eau surveillées8.

Les pressions qui s'exercent sur les ressources en eau et qui peuvent entraîner un excès d'éléments nutritifs comprennent les sources diffuses provenant de l'agriculture (écoulement en surface et lixiviation) et les sources ponctuelles, notamment les stations d'épuration des eaux usées urbaines et domestiques. Les pressions exercées par les sources diffuses ne sont pas uniformes dans l'ensemble du pays, car elles sont associées au type de sol et à la topographie. Par exemple, les niveaux d'azote constituent un problème particulier pour les masses d'eau du sud-est de l'Irlande, tandis que le phosphore est plus problématique dans le nord des Midlands, où les sols sont plus riches en argile.

L'excès de nutriments dans les rivières a également un impact sur les zones côtières, provoquant un enrichissement dans les zones de transition.

Les systèmes de traitement des eaux usées (domestiques et urbaines) peuvent rejeter des nutriments dans nos cours d'eau et des investissements continus dans les systèmes et réseaux de traitement des eaux usées sont nécessaires pour atténuer ce problème.

Un autre objectif à long terme pour contribuer à la réalisation de l'économie circulaire et remédier à l'offre mondiale limitée de phosphore naturel est de prendre des mesures et de légiférer pour encourager la récupération et le recyclage de l'azote et du phosphore des eaux usées vers l'agriculture, sans la présence de métaux toxiques ou de produits pharmaceutiques.

Microbes, bactéries, parasites et virus

Les microbes pathogènes, tels que les bactéries, les parasites et les virus, sont des organismes capables de provoquer une infection ou une maladie chez d'autres organismes, y compris l'homme, les animaux sauvages et domestiques et les plantes. Plusieurs agents pathogènes sont naturellement présents dans le fumier de bétail et de volaille et peuvent, dans certaines circonstances, constituer un risque pour la santé humaine. De nombreux parasites véhiculés par l'eau sont souvent présents dans les déjections animales, comme le Cryptosporidium et le Giardia.

La contamination des réserves d'eau potable par des microbes, des parasites et des bactéries constitue un risque pour la santé humaine. Les bactéries telles que E. coli peuvent provoquer des maladies et, dans un petit nombre de cas, elles peuvent entraîner une insuffisance rénale grave et de longue durée, les personnes âgées et les jeunes enfants étant particulièrement vulnérables à l'infection. Les cas signalés de VTEC1, une forme dangereuse d'E. coli, ont augmenté en 2018. Les systèmes publics d'approvisionnement en eau sont réglementés en ce qui concerne ces contaminants, mais un million de personnes en Irlande s'approvisionnent en eau auprès de systèmes privés, dont beaucoup ne sont ni réglementés ni contrôlés. Parmi les approvisionnements contrôlés, les approvisionnements privés sont ceux qui respectent le moins les réglementations relatives à l'eau potable par rapport aux approvisionnements publics et aux systèmes d'approvisionnement en eau publics et privés (Group Water Schemes).

En 2018, les entreprises commerciales (hôtels, chambres d'hôtes, pubs, etc.) ou les bâtiments publics (écoles, crèches, campings, etc.) qui s'approvisionnent en eau à partir d'un puits ou d'une autre source privée courent un plus grand risque d'être contaminés que les systèmes d'approvisionnement en eau publics45. Plus de 60 de ces sources privées ont été contaminées par des déchets humains ou animaux au moins une fois en 2018. Les cas d'infection à VTEC - qui peuvent être contractés suite à la consommation d'eau contaminée par des déchets animaux - ont continué à augmenter avec plus de 1 000 cas signalés en 2018. L'Irlande continue d'avoir l'incidence la plus élevée d'infection à VTEC en Europe.

Des recherches récentes menées par NUI Galway46 suggèrent que les programmes de surveillance actuels doivent être élargis pour inclure d'autres substances et paramètres. Sur 75 échantillons testés provenant de zones de baignade récréative (eau de mer, lacs et rivières), 65 % étaient positifs pour les marqueurs génétiques d'E. coli pathogène (STEC) qui peut provoquer une infection intestinale grave et potentiellement une insuffisance rénale. Les échantillons prélevés dans les rivières ont enregistré les taux les plus élevés d'E. coli pathogène.

45 http://erc.epa.ie/safer/resourcelisting.jsp?oID=10206&username=EPA%20Drinki ng%20Water

46 https://www.nuigalway.ie/about-us/news-and-events/news-archive/2020/april/study-detects-presence-of-disease.

causer-ecoli-dans-les-eaux-de-recréation-incluant-les-eaux-de-bain-notées-excellentes-und-1.html

prévalence de 93 % des échantillons (14/15 échantillons) contaminés par des STEC au. Toutes les eaux de baignade contrôlées dans le cadre de cette étude de NUI Galway ont été identifiées comme étant dans un état écologique élevé ou bon. La recherche a mis en évidence les "limites de l'évaluation du nombre total d'E.coli en tant qu'indicateur de la qualité de l'eau, sans tenir compte de la pathogénicité de certaines variantes".

Gestion du fumier pour réduire les populations d'agents pathogènes : Les agents pathogènes sont le plus susceptibles d'être transportés dans l'eau par le ruissellement de surface et l'érosion ou par l'accès direct des animaux aux eaux de surface47. Les cours d'eau et les lacs utilisés pour l'approvisionnement en eau potable et à des fins récréatives sont les plus susceptibles de transporter ces agents pathogènes vers l'homme. Les pathogènes ne se déplacent généralement pas à travers les profils du sol et n'atteignent pas les eaux souterraines en raison des capacités de filtrage du sol. Les exceptions à cette règle se produisent à proximité des tubages de puits mal entretenus.

La plupart des agents pathogènes humains ne se multiplient pas en dehors de leur hôte, mais peuvent survivre de quelques jours à plusieurs mois en fonction de facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité, le pH et l'oxygène. Le compostage des effluents d'élevage pendant plusieurs semaines avant leur épandage sur le sol réduit considérablement le risque d'exposition à ces agents pathogènes.

Produits chimiques

Le bon état chimique signifie qu'aucune concentration de substances prioritaires ne dépasse les normes de qualité environnementale (NQE) établies dans la directive 2008/105/CE relative aux normes de qualité environnementale. Les NQE visent à protéger les espèces les plus sensibles de la toxicité directe, y compris les prédateurs et les humains par empoisonnement secondaire. En vertu de la DCE, les pertes, les rejets et les émissions dans l'eau d'un sous-ensemble particulièrement nocif de ces substances, les substances dangereuses prioritaires, doivent être complètement éliminés dans un délai de 20 ans, et les utilisations de ces substances ont été considérablement restreintes.

Les polluants chimiques sont ou ont été émis dans les masses d'eau par diverses voies et à partir de diverses sources, notamment l'industrie, l'agriculture, les transports, l'exploitation minière et l'élimination des déchets, ainsi que les habitations. Des niveaux importants de certaines substances prioritaires se sont accumulés à la suite d'une utilisation historique et cette pollution héritée du passé peut persister dans les masses d'eau longtemps après la fin des rejets et des apports de polluants.

Parmi les milliers de produits chimiques utilisés quotidiennement, relativement peu sont déclarés dans le cadre de la DCE48. Les connaissances au niveau européen sont insuffisantes pour déterminer si l'une ou l'autre de ces substances présente un risque significatif pour ou via l'environnement aquatique, que ce soit individuellement ou en combinaison avec d'autres substances. En outre, les informations sur les sources et les émissions de nombreux polluants restent incomplètes, ce qui limite les possibilités d'identifier et de cibler les mesures appropriées.

Les dépôts atmosphériques et les rejets des stations d'épuration des eaux usées urbaines sont les principales pressions qui empêchent d'atteindre un bon état chimique. La réduction des substances dangereuses dans l'eau passe par la mise en œuvre de la législation actuelle, mais aussi par l'adoption d'une production et d'une utilisation plus durables des produits chimiques47.

47 https://water.unl.edu/understanding-water-quality-issues-pathogens-and-organic-matter

48 European Waters Assessment of status and pressures 2018 https://www.eea.europa.eu/themes/water/european.

eau/qualité et évaluation de l'eau/évaluations de l'eau/pressions et impacts des masses d'eau

Le National Aquatic Environmental Chemistry Group (NAECG) examine les produits chimiques dangereux dans l'environnement aquatique et définit de nouveaux programmes de surveillance pour les nouveaux composés ainsi qu'une approche plus stratégique de la gestion des produits chimiques dangereux.

Les produits chimiques tels que les pesticides ont un impact sur la flore et la faune aquatiques et contaminent nos réserves d'eau potable. La stratégie de l'UE en faveur de la biodiversité prévoit de réduire de 50 % l'utilisation des pesticides d'ici à 2030. L'herbicide MCPA, utilisé pour tuer les mauvaises herbes et les joncs, a été détecté par l'EPA dans plus de la moitié des rivières surveillées. En 2018, le MCPA était responsable des trois quarts des manquements aux normes de qualité de l'eau potable dus aux pesticides. Comme il est très difficile d'éliminer le MCPA de l'eau, il est prioritaire de réduire ou d'éliminer son utilisation.

Le groupe d'action national sur les pesticides dans l'eau potable est un groupe de collaboration créé pour traiter la question des pesticides dans l'eau potable. Toutefois, des objectifs plus larges sont nécessaires pour atteindre l'objectif de la stratégie en faveur de la biodiversité, à savoir une réduction d'au moins 50 % de l'utilisation des pesticides d'ici à 2030.

Outre la formation et l'enregistrement des utilisateurs professionnels de pesticides, des orientations sont nécessaires pour les détaillants, notamment un étiquetage plus détaillé concernant les exigences en matière d'utilisation et de stockage.

Il est recommandé de mener une campagne d'information et de sensibilisation du grand public sur l'étiquetage, l'identification et l'impact des produits chimiques dangereux sur l'environnement aquatique, la qualité de l'eau et la biodiversité.

Espèces exotiques envahissantes

Les espèces exotiques envahissantes (EEE) constituent l'une des cinq principales menaces pour l'environnement naturel dans le monde. Les EEE sont des espèces qui se sont déplacées en dehors de leur aire de répartition naturelle et qui ont un impact négatif sur la biodiversité indigène, les services écosystémiques et la santé publique, par la prédation, la concurrence ou la transmission de maladies49.

Un projet financé par le programme de recherche de l'EPA50 a permis d'identifier 40 espèces susceptibles d'arriver, de s'établir, de se propager et de nuire à la biodiversité sur l'île d'Irlande. Parmi ces 40 espèces, 18 étaient des espèces d'eau douce, dont 7 figuraient parmi les 10 espèces les plus importantes en termes d'impact (tableau 2). Les voies d'introduction ont également été identifiées afin d'éclairer les stratégies de biosécurité. Les mesures de biosécurité recommandées comprennent une évaluation efficace des risques, une amélioration de la détection, de l'enregistrement et de l'inspection dans les ports et les aéroports, la mise en œuvre intégrale du règlement "Habitats" dans le Royaume d'Irlande et de la loi sur la vie sauvage et l'environnement naturel (Irlande du Nord), afin d'inclure la gestion du commerce, y compris le commerce par internet.

49 https://www.researchgate.net/project/Prevention-control-and-eradication-of-invasive.

species/update/5e99c7ef4f9a520001e07f67

50 https://www.researchgate.net/publication/298559361

Tableau 2 : Analyse de l'horizon pour les espèces exotiques envahissantes en Irlande31

Un récent audit environnemental de la Chambre des communes du Royaume-Uni a estimé le coût des INNS pour l'économie britannique à 1,3 milliard de livres sterling par an ; 125 millions de livres sterling au Pays de Galles et 250 millions de livres sterling en Écosse51. Le rapport indique également qu'il est beaucoup plus rentable de prévenir l'établissement des INNS par des mesures de biosécurité telles que la fermeture des voies d'entrée que par des programmes d'éradication une fois qu'ils sont établis38. Les campagnes de sensibilisation du public sont essentielles pour prévenir l'introduction des INNS et la commission de l'environnement propose de former environ 2 % de la population britannique en tant que volontaires de la biosécurité (1,3 million de personnes) pour aider à éradiquer les espèces envahissantes prioritaires51.

Il convient d'élaborer et de promouvoir des codes de pratique pour les voies de pénétration et les INNS, similaires à Check-Clean-Dry, et de multiplier les formations et les événements de science citoyenne pour toucher tous les âges et tous les secteurs de la société. Les recommandations britanniques prévoient la mise à disposition de fonds d'urgence pour lutter contre les agents pathogènes dès qu'ils sont identifiés.

51Comité d'audit de l'environnement de la Chambre des communes - Espèces envahissantes

https://publications.parliament.uk/pa/cm201919/cmselect/cmenvaud/88/88.pdf

Microplastiques

La production de plastique a augmenté de manière exponentielle depuis le début des années 1950 et a atteint 322 millions de tonnes en 2015, ce chiffre n'incluant pas les fibres synthétiques qui représentaient 61 millions de tonnes supplémentaires en 201552. On s'attend à ce que la production de plastique continue d'augmenter dans un avenir prévisible et les niveaux de production devraient doubler d'ici 202553. La gestion inadéquate des déchets plastiques a entraîné une contamination accrue des eaux douces, des estuaires et des milieux marins.

Les microplastiques sont généralement définis comme des objets en plastique mesurant moins de 5 mm dans leur dimension la plus longue. Cette définition inclut également les nanoplastiques qui sont des particules de moins de 100 nanomètres (nm) dans leur dimension la plus longue. Les microplastiques sont largement résistants à la dégradation biologique et peuvent également servir de vecteurs pour les bactéries et les virus, ainsi que pour les contaminants persistants, bioaccumulables et toxiques (PBT) présents dans l'environnement.

Les microplastiques peuvent être directement émis par des sources terrestres dans l'environnement aquatique, mais peuvent également résulter d'une mauvaise gestion des déchets ou de la dégradation de déchets plastiques plus volumineux (littering). Les microplastiques directement émis peuvent être des microplastiques primaires, tels que ceux provenant des produits de soins personnels (également appelés "microplastiques primaires").

microbilles"), les abrasifs industriels, les peintures et revêtements et les détergents, ou les microplastiques secondaires.

provenant principalement des pneus, des marquages routiers, des textiles et des peintures de construction, et/ou des granulés de pré-production émis involontairement à la suite de déversements accidentels. À l'échelle européenne, un cabinet de recherche britannique, Eunomia, estime que les émissions secondaires directes de microplastiques provenant de sources terrestres dans l'environnement s'élèvent à environ un million de tonnes par an, dont près de la moitié provient de l'abrasion des pneus automobiles. On estime également que 28 % de tous les microplastiques libérés par les produits peuvent se retrouver dans les eaux de surface54.

Un projet de recherche de l'University College Cork estime que l'île d'Irlande émet 5 700 kg de microplastiques par an par le biais de l'industrie, des décharges, des eaux usées, des sources domestiques et des revêtements routiers. Ces microplastiques se retrouvent souvent dans nos eaux, entrant dans la chaîne alimentaire et dans notre eau potable55.

En ce qui concerne l'impact des microplastiques sur l'écologie des eaux douces, certaines études indiquent déjà leur effet néfaste sur la productivité des poissons et les processus physiologiques de la pêche et de l'aquaculture.

Les microplastiques contiennent un mélange de produits chimiques ajoutés lors de la fabrication et absorbent efficacement les contaminants persistants, bioaccumulables et toxiques (PBT) présents dans l'environnement. L'ingestion de microplastiques par les organismes aquatiques et l'accumulation de PBT ont été au cœur de la perception du danger et du risque que représentent les microplastiques dans l'environnement marin.

52 Les microplastiques et le secteur de l'eau Note d'information EurEau http://www.eureau.org/resources/briefing-notes

53 Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture Microplastiques dans les pêcheries et l'agriculture Document technique 615

http://www.fao.org/3/a-i7677e.pdf

54 Étude des options permettant de réduire les rejets dans l'environnement aquatique de microplastiques émis par les produits

https://www.eunomia.co.uk/case_study/measuring-impacts-of-microplastics/

55 Projet UCC Impacts des microplastiques sur l'environnement d'eau douce https://ecotoxicology.ucc.ie/microplastics/

Les microplastiques sont répandus dans l'air que nous respirons, dans certains aliments que nous mangeons (coquillages, miel, sel) et dans les liquides que nous buvons52. L'impact potentiel des microplastiques sur la santé publique et les écosystèmes est une préoccupation croissante du public et figure depuis un certain temps parmi les priorités des décideurs52. Avec l'utilisation croissante des (micro-)plastiques dans le monde, leur rejet dans l'environnement devrait augmenter et la contamination des milieux aquatiques par les microplastiques continuera de s'accroître dans un avenir prévisible.

Matière organique

Le terme "matière organique naturelle" (MON) désigne un large éventail de composés à base de carbone résultant de processus naturels dans l'environnement. Elle provient de plantes vivantes et mortes, d'animaux et de micro-organismes, ainsi que des produits de dégradation de ces sources56. La présence de la MON pose de nombreux problèmes dans les processus de traitement de l'eau potable. Outre les problèmes esthétiques tels que la couleur, le goût et l'odeur, elle contribue à l'encrassement des membranes et sert de précurseur à la formation de sous-produits de désinfection (SPD).

La MON riche en structures aromatiques s'est avérée très réactive avec le chlore, avec un potentiel plus élevé de formation de SPD35. Les substances humiques hydrophobes de grande taille moléculaire sont enrichies en structures aromatiques et sont facilement éliminées par le traitement conventionnel de l'eau potable, à savoir la coagulation, la floculation, la clarification (CFC) et la filtration.

Toutefois, la MON non aromatique peut également former des trihalométhanes (THM). La MON de faible poids moléculaire, hydrophile et moins aromatique, est plus difficile à éliminer et constitue une contribution majeure au carbone organique facilement biodégradable, qui favorise la repousse microbiologique dans le système de distribution. Il est essentiel de comprendre le comportement des différentes fractions ou constituants de la MON présents dans l'eau pour connaître leur devenir et leur impact pendant le traitement de l'eau et dans les systèmes de distribution d'eau. Par conséquent, une caractérisation précise de la MON dans l'eau brute et tout au long du processus de traitement constituerait une base importante pour la sélection des processus de traitement de l'eau, la surveillance des performances des différentes étapes de traitement et l'évaluation de la qualité de l'eau dans les systèmes de distribution.

Des rapports successifs de l'Agence pour la protection de l'environnement (EPA)57 ont montré que l'Irlande compte un nombre inacceptable d'approvisionnements en eau potable dépassant la valeur paramétrique de 100 µg L-1 pour les trihalométhanes totaux moyens (TTHM). Les directives publiées par le HSE58 indiquent que les THM "sont peut-être cancérigènes pour l'homme". En 2010, l'Irlande était le pays des 27 États membres de l'UE qui présentait le taux de non-conformité le plus élevé en ce qui concerne les TTHM dans l'eau potable (figure 6).

56 O'Driscoll, C. et al. An assessment of Natural Organic Matter and Ptaquiloside in Irish waters and references within

http://www.epa.ie/researchandeducation/research/researchpublications/researchreports/EPA%20RR%20231_web.pdf

57 Qualité de l'eau potable dans les réseaux publics 2018

http://www.epa.ie/pubs/reports/water/drinking/EPA%20DW%20Public%20Supplies_web.pdf

58 Health Service Executive (2016). Trihalométhanes dans l'eau potable. Information for consumers.

https://www.hse.ie/eng/health/hl/water/drinkingwater/information-for-consumers-trihalomethanes-in-drinking.

eau.pdf

Figure 6 : Non-conformité pour les dépassements de THM dans les États membres de l'UE déclarant une conformité ≥0,1 % pour 2010. Les grandes zones d'approvisionnement en eau sont celles qui approvisionnent plus de 5 000 personnes et les petites zones d'approvisionnement celles qui approvisionnent moins de 5 000 personnes45.

Le 14 mai 2020, la Commission européenne a adressé un avis motivé à l'Irlande concernant son manquement aux obligations qui lui incombent en vertu de la directive sur l'eau potable en ce qui concerne les niveaux de trihalométhane (THM) dans les zones et schémas d'approvisionnement en eau potable59. Cet avis fait suite à une procédure d'infraction engagée contre l'Irlande par l'UE en août 2018 pour dépassement persistant des THM dans l'eau potable.

La majorité des défaillances du THM identifiées par l'EPA sont dues soit à l'absence de traitement adéquat pour éliminer la matière organique, soit à la présence d'un traitement incapable d'éliminer des niveaux élevés de matière organique 60.

L'augmentation de la NOM dans les bassins versants tourbeux a été attribuée au réchauffement climatique35 et les changements dans les pratiques de gestion des terres, telles que l'exploitation de la tourbe, la sylviculture dans les tourbières et l'agriculture, peuvent modifier la quantité et la nature de la NOM aquatique61.

L'Irlande ayant du mal à se conformer à la directive sur l'eau potable en raison de la persistance de niveaux élevés de THM dans ses eaux de boisson au cours des 20 dernières années, les implications du changement climatique futur sur le potentiel de formation de THM dans les réserves d'eau potable irlandaises sont significatives.

Niveau et débit de l'eau

Les niveaux d'écoulement sont influencés par des facteurs climatiques : précipitations, température, évapotranspiration ; par des facteurs non climatiques tels que l'utilisation des sols, l'urbanisation, les prélèvements d'eau, l'industrie ; et le bassin versant.

59 https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/inf_20_859

60 EPA Rapport sur l'eau potable pour les approvisionnements publics

http://www.epa.ie/pubs/reports/water/drinking/2015%20DW%20Report%20Public%20Supplies_web.pdf

61 Jones et al, 2001. Global Biogeochemical Cycles 1 : p863-87

la capacité de stockage (géologie et type de sol). Le changement climatique peut avoir un impact négatif sur les écosystèmes d'eau douce en modifiant le débit et la qualité de l'eau.

Les températures annuelles moyennes en Irlande ont augmenté de 0,7˚C au cours du siècle dernier (figure 7)62. Les précipitations hivernales devraient augmenter de 10 % et les précipitations estivales diminuer de 12 à 17 %, les réductions les plus importantes étant observées dans le sud et l'est du pays63. Il faut également s'attendre à des changements dans la fréquence des événements extrêmes. Les modélisations hydrologiques montrent que les bassins versants dépendant des eaux souterraines sont les plus vulnérables à des déficits d'humidité du sol plus longs, à une recharge plus lente des eaux souterraines et à un risque accru de sécheresse lorsqu'un été sec succède à un hiver sec. Dans les bassins versants où le ruissellement de surface est plus dominant, les changements dans les niveaux d'écoulement estivaux sont plus prononcés. Des changements significatifs dans les débits des cours d'eau sont également prévus, avec des augmentations allant jusqu'à 20 % au printemps et des réductions significatives en été et en automne63.

En ce qui concerne les débits élevés, on s'attend à ce que la crue décennale devienne un événement de 3 à 7 ans63. L'augmentation de l'ampleur et de la fréquence des inondations est susceptible d'avoir un impact sur la qualité de l'eau. Les inondations augmentent la sédimentation et les charges en suspension qui sont problématiques pour la vie aquatique et qui peuvent submerger les réseaux d'égouts et le fonctionnement efficace des stations d'épuration en ajoutant des solides en suspension et des charges de nutriments dans les rivières.

Figure 7 : Moyenne annuelle de la température de l'air en surface (1900-2011)62

62 Dwyer, N. (2012). The status of Ireland's Climate, 2012. Rapport pour l'Agence de protection de l'environnement de l'Irlande, Wexford, Irlande.

http://www.epa.ie/pubs/reports/research/climate/CCRP26%20-%20Status%20of%20Ireland%27s%20Climate%202012.pdf

63 Sweeney, J et al. 2001 Climate Change, Refining the impacts for Ireland (Changement climatique, affiner les impacts pour l'Irlande)

Le changement climatique devrait réduire la qualité de l'eau brute, ce qui pose des risques pour la qualité de l'eau potable, même avec un traitement conventionnel64. Les sources de ces risques sont l'augmentation de la température, l'augmentation des charges de sédiments, de nutriments et de polluants due aux fortes précipitations, la réduction de la dilution des polluants pendant les sécheresses et la perturbation des installations de traitement pendant les inondations64. Les impacts anthropogéniques tels que l'augmentation des prélèvements et des rejets d'eaux usées exercent également une pression supplémentaire sur le système, en particulier lorsque le débit est faible.

Les changements prévus dans les niveaux de débit et les variations régionales de la disponibilité et de la demande en eau posent des défis pour la gestion des ressources en eau, en particulier l'adéquation entre l'offre et la demande sur l'ensemble de l'île. La région du Grand Dublin est la plus susceptible de connaître des conditions plus sèches à l'avenir, alors que la demande anthropique prévue est la plus importante en raison de la croissance démographique prévue.

La gestion de la sécheresse est un élément essentiel de la politique et des stratégies en matière de ressources en eau. Les plans de gestion de la sécheresse, basés sur la caractérisation des sécheresses possibles dans un bassin versant, leurs effets et les mesures d'atténuation possibles, devraient être préparés à l'échelle du bassin versant et avant que des plans d'urgence ne doivent être mis en œuvre. Les plans de gestion de la sécheresse, en promouvant une utilisation durable de l'eau, sont étroitement liés aux objectifs de la DCE.

La gestion des terres et l'aménagement du territoire sont essentiels à la gestion des ressources en eau dans les régions où l'eau est rare. D'importantes zones humides, qui contribuent à stocker l'eau, ont été dégradées ou détruites. L'une des priorités devrait être de retenir l'eau de pluie là où elle tombe, afin de permettre l'infiltration de l'eau par la reconstitution des zones humides et la recharge accrue des aquifères.

Température

L'augmentation de la température de l'eau affectera les habitats aquatiques et provoquera des migrations d'espèces. Les espèces de poissons d'eau froide, comme le saumon et la truite, sont particulièrement sensibles à l'augmentation de la température de l'eau. La température de l'eau est un facteur important pour déterminer si une masse d'eau est également acceptable pour la consommation et l'utilisation humaine :

La température de l'eau détermine les types de vie aquatique qui y vivent.

La température influence la vitesse des réactions chimiques et biologiques.

Elle affecte les niveaux d'oxygène dissous dans l'eau, la photosynthèse des plantes aquatiques, les taux métaboliques des organismes aquatiques et la sensibilité de ces organismes à la pollution, aux parasites et aux maladies.

Température et eau potable

La température de l'eau potable est largement déterminée par la source d'eau brute ou par la profondeur de la prise d'eau. La vitesse des réactions chimiques augmente avec la température. La température relative de l'eau

64 Jiminez Cisneros, B.E., Oki, T.E., Arnell, N.W., Benito, G., Cogley, P., Doll, P., Jiang, T. et Mwakalila, S.S. (2014). Ressources en eau douce. In : Climate Change 2014 : Impacts, Adaptation et Vulnérabilité. Partie A : Aspects mondiaux et sectoriels. Contribution du groupe de travail II au cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat.

http://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WGIIAR5-Chap3_FINAL.pdf

les concentrations des réactifs et des produits dans les équilibres chimiques peuvent également varier en fonction de la température65. L'augmentation de la température de l'eau accroît également la pression de vapeur des substances volatiles présentes à l'état de traces dans l'eau potable et peut entraîner une augmentation de l'odeur, qui peut être désagréable pour les consommateurs. Des micro-champignons peuvent se développer à l'intérieur des systèmes de plomberie des bâtiments, entraînant des goûts de moisi ou de renfermé si la température dépasse 16oC. La température peut donc affecter tous les aspects du traitement et de la distribution de l'eau potable.

The viscosity of water decreases with increasing temperature so the rate of sedimentation increases. Warm water stratifies over cooler water such that a small increase in temperature <1oC in raw water can decrease the efficiency of the flocculation-sedimentation process in treatment. Studies have also found that the rate of chloroform formation in raw water treated with chlorine doubled at higher temperatures and the rate of trihalomethane formation increases at higher temperatures.

Température et qualité de l'eau

Le changement climatique a une incidence sur la quantité d'eau disponible dans le cycle de l'eau pour remplir les lacs et les rivières. L'augmentation de la température accroît l'évaporation des eaux de surface et une atmosphère plus chaude peut contenir plus d'humidité. Les projections pour l'Irlande prévoient des étés plus chauds et plus secs et des hivers plus chauds et plus humides66.

La température est un paramètre essentiel de la qualité de l'eau car elle régule les concentrations d'oxygène dissous dans les milieux aquatiques. Les organismes présents dans les écosystèmes ont des régimes de température préférés qui changent en fonction de la saison, de l'âge et du cycle de vie de l'organisme, ainsi que d'autres facteurs environnementaux67.

Des températures de l'eau plus élevées peuvent avoir un impact sur les réactions métaboliques et chimiques. Les caractéristiques physiques d'un cours d'eau ont un impact sur la température de l'eau, comme la couverture végétale et les aspects physiques tels que la largeur du canal et l'utilisation des sols (comme le ruissellement urbain), l'augmentation de la température de l'eau ayant un impact plus important lorsque le débit est faible.

La température a un impact sur les lacs et les réservoirs, avec une baisse de l'oxygène dissous associée à des concentrations de nutriments qui entraînent souvent une prolifération d'algues. En été, la partie supérieure du lac devient plus chaude que les couches inférieures, ce qui entraîne une stratification thermique qui peut provoquer des conditions anoxiques dans les couches inférieures. Au fil des saisons, lorsque l'eau de surface se refroidit et devient plus dense, elle s'enfonce, ce qui exerce un stress sur les communautés biologiques de la masse d'eau.

Entre 1973 et 2014, la température minimale annuelle à la surface de huit lacs européens (dont le Lough Feeagh, dans le comté de Mayo) a augmenté à un rythme moyen de +0,35 ˚C par décennie68. La

65 https://www.safewater.org/fact-sheets-1/2018/8/15/water-temperature-fact-sheet

66 O'Dwyer et al. 2017. The Development of Irish Climate Information Platform ICIP Phase 3 2015-2017 EPA Report 258

http://www.epa.ie/pubs/reports/research/climate/Research_Report_258.pdf

67 https://www.water-research.net/index.php/stream-water-quality-importance-of-temperature

68 Woolway, R.I. et al. (2019). Augmentation substantielle des températures minimales de surface des lacs sous l'effet du changement climatique. Climatic Change. https://doi.org/10.1007/s10584-019-02465-y

La période de sécheresse entre mai et juillet 2018 a été traversée par la tempête Hector à la fin du mois de juin 2018. La tempête a rapidement et brusquement modifié le profil de profondeur de la température du Lough Feeagh, avant que le lac ne se restabilise après la tempête. Les changements dans la physique du lac résultant de ces deux événements climatiques extrêmes ont eu un impact significatif sur l'écologie du lac, soulignant l'importance de la température dans les systèmes aquatiques et les implications du changement climatique futur69.

69 Caldero-Pascual, M. (2020). Effets d'événements météorologiques extrêmes consécutifs sur un lac dystrophique tempéré : A detailed insight into physical, chemical and biological response. Water 12 : 1411.

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Également connu sous le nom de : traitement des eaux usées

Rédigé par

Archis Ambulkar,

Jerry A. NathansonVoir tous

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Les éditeurs de l'Encyclopaedia Britannica

Dernière mise à jour : 20 nov. 2023 - Historique de l'article

Cloaca Maxima

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Catégorie : Science et technologie

Également appelé :

traitement des eaux usées

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réservoir de sédimentation

filtre à ruissellement

méthode des boues activées

boue

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Comment les eaux usées sont-elles générées ?

Quels sont les polluants courants présents dans les eaux usées ?

Comment les eaux usées sont-elles traitées dans une station d'épuration ?

Pourquoi la récupération des ressources en eaux usées est-elle importante ?

Découvrez comment les eaux usées sont retransformées en eau potable en subissant différents processus dans les stations d'épuration.

Découvrez les étapes du processus de traitement des eaux usées.

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Traitement des eaux usées, l'élimination des impuretés des eaux usées avant qu'elles ne parviennent aux aquifères ou les masses d'eau naturelles d'eau telles que rivières, lacs, estuaireset océans. L'eau pure n'existant pas dans la nature (c'est-à-dire en dehors des laboratoires de chimie), la distinction entre eau propre et eau polluée dépend du type et de la concentration des impuretés présentes dans l'eau, ainsi que de l'usage auquel elle est destinée. En termes généraux, l'eau est dite polluée lorsqu'elle contient suffisamment d'impuretés pour la rendre impropre à un usage particulier, comme la boisson, la baignade ou la pêche. Bien que la qualité de l'eau soit affectée par des conditions naturelles, le mot pollution implique généralement que l'activité humaine est à l'origine de la contamination. La pollution de l'eauest donc principalement due à l'évacuation d'eaux usées contaminées dans les eaux de surface ou les eaux eaux souterrainesLe traitement des eaux usées est un élément majeur de la lutte contre la pollution de l'eau. de la lutte contre la pollution de l'eau.

Historique

Rejet direct d'eaux usées

De nombreuses villes antiques disposaient de systèmes de drainage, mais ceux-ci étaient principalement destinés à évacuer les eaux de pluie des toits et des trottoirs. Le système de drainage de la Rome antique. Il comprenait de nombreux conduits de surface qui étaient reliés à un grand canal voûté appelé le Cloaca Maxima ("Grand égout"), qui acheminait les eaux de drainage vers le Tibre. Construit en pierre et à grande échelle, le Cloaca Maxima est l'un des plus anciens monuments de l'ingénierie romaine.

Les progrès en matière de drainage urbain et d'égouts ont été limités au cours du Moyen-Âge. Des voûtes privées et des fosses d'aisance ont été utilisées, mais la plupart des déchets étaient simplement jetés dans les gouttières pour être évacués par les inondations. Des toilettes (water closets) ont été installées dans les maisons au début du 19e siècle, mais elles étaient généralement reliées à des fosses d'aisance, et non à des égouts. Dans les zones densément peuplées, les conditions locales sont rapidement devenues intolérables car les fosses d'aisance étaient rarement vidées et débordaient fréquemment. La menace pour la santé publique est devenue évidente. En Angleterre, au milieu du 19e siècle, des épidémies de choléra ont été directement imputées à la contamination de l'eau des puits par les déchets humains provenant des fosses d'aisance et des fosses septiques. Dans les grandes villes, il est rapidement devenu nécessaire de raccorder tous les cabinets d'aisance directement aux égouts pluviaux. Cela permettait de transférer les eaux usées du sol à proximité des maisons vers les plans d'eau avoisinants. Un nouveau problème est alors apparu : la pollution des eaux de surface.

Développements dans le traitement des eaux usées

On disait autrefois que "la solution à la pollution est la dilution". Lorsque de petites quantités d'eaux usées sont déversées dans une masse d'eau en mouvement, un processus naturel d'auto-épuration du cours d'eau se produit. Cependant, les communautés densément peuplées génèrent de telles quantités d'eaux usées que la dilution seule ne permet pas d'éviter la pollution. Il est donc nécessaire de traiter ou d'épurer eaux usées dans une certaine mesure avant de les rejeter.

La construction de stations d'épuration centralisées a commencé à la fin du 19e et au début du 20e siècle, principalement au Royaume-Uni et aux États-Unis. Au lieu de rejeter les eaux usées directement dans un plan d'eau voisin, on les fait d'abord passer par une combinaison de processus physiques, biologiques et chimiques qui éliminent une partie ou la plupart des polluants. À partir des années 1900, de nouveaux systèmes de collecte des eaux usées ont été conçus pour séparer les eaux pluviales des eaux usées domestiques, afin que les stations d'épuration ne soient pas surchargées pendant les périodes de pluie.

Après le milieu du XXe siècle, les préoccupations croissantes du public pour la qualité de l'environnement ont conduit à une réglementation plus large et plus stricte des pratiques d'élimination des eaux usées. Des niveaux de traitement plus élevés ont été exigés. Par exemple, le prétraitement des eaux usées industrielles, dans le but d'empêcher les produits chimiques toxiques d'interférer avec les processus biologiques utilisés dans les stations d'épuration, est souvent devenu une nécessité. En fait, le traitement des eaux usées des eaux usées a progressé au point qu'il est devenu possible d'éliminer pratiquement tous les polluants des eaux usées. Toutefois, le coût de cette opération était si élevé qu'il n'était généralement pas justifié d'appliquer des niveaux de traitement aussi élevés.

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Les stations d'épuration des eaux usées sont devenues de grandes installations complexes qui nécessitent des quantités considérables d'énergie. d'énergie pour leur fonctionnement. Après l'essor du pétrole dans les années 1970, le souci d'économiser l'énergie est devenu un facteur plus important dans la conception de nouveaux systèmes de contrôle de la pollution. Par conséquent, l'élimination des eaux usées par épandage et par enfouissement a commencé à faire l'objet d'une attention accrue dans la mesure du possible. Ces méthodes de contrôle de la pollution "à faible technologie" peuvent non seulement contribuer à économiser de l'énergie, mais aussi à recycler les nutriments et à reconstituer les nappes phréatiques.

Sources de pollution de l'eau

Les polluants de l'eau peuvent provenir de sources ponctuelles ou dispersées. A polluant ponctuel est un polluant qui atteint l'eau à partir d'une seule canalisation ou d'un seul canal, tel qu'un rejet d'eaux usées ou un tuyau d'évacuation. Les sources dispersées sont de vastes zones non confinées à partir desquelles les polluants pénètrent dans une masse d'eau. Les eaux de ruissellement provenant des exploitations agricoles, par exemple, sont une source de pollution disperséetransportant les déchets animaux, les engrais, pesticideset limon dans les cours d'eau avoisinants. Le drainage des eaux pluviales urbaines, qui peut transporter du sable et d'autres matières granuleuses, les résidus de pétrole des automobiles et les produits chimiques de déglaçage des routes, sont également considérés comme une source dispersée en raison des nombreux endroits où ils pénètrent dans les cours d'eau ou les lacs locaux. Les polluants de source ponctuelle sont plus faciles à contrôler que les polluants de source dispersée, car ils s'écoulent vers un seul endroit où les processus de traitement peuvent les éliminer de l'eau. Un tel contrôle n'est généralement pas possible pour les polluants provenant de sources dispersées, qui sont à l'origine d'une grande partie du problème global de la pollution de l'eau. La meilleure façon de réduire la pollution de l'eau provenant de sources dispersées est d'appliquer des plans d'utilisation des sols et des normes de développement appropriés.

Comprendre que le réchauffement climatique est un facteur de la diminution de l'oxygène dissous dans les océans

Découvrez la baisse constante des niveaux d'oxygène dissous dans l'océan, un phénomène lié au réchauffement climatique.(plus)

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Les types généraux de polluants de l'eau comprennent les organismes pathogènes, les déchets exigeant de l'oxygène, les nutriments pour les plantes, les produits chimiques organiques synthétiques, les produits chimiques inorganiques, les microplastiques, les sédiments, les substances radioactives, le pétroleet la chaleur. Les eaux usées sont la principale source des trois premiers types de déchets. Les exploitations agricoles et les installations industrielles sont également des sources de certains d'entre eux. Les sédiments provenant de l'érosion de la couche arable sont considérés comme des polluants parce qu'ils peuvent endommager les écosystèmes aquatiques, et la chaleur (en particulier l'eau de refroidissement des centrales électriques) est considérée comme un polluant en raison de l'effet négatif qu'elle a sur les niveaux d'oxygène dissous et la vie aquatique dans les rivières et les lacs.

Caractéristiques des eaux usées

Types d'eaux usées

Il existe trois types d'eaux usées eaux uséesles eaux usées domestiques, ou eaux d'égout : les eaux usées domestiquesles eaux usées domestiques, les eaux usées industrielles et les eaux usées pluviales. Les eaux usées domestiques transportent les eaux usées des maisons et des appartements ; elles sont également appelées eaux usées sanitaires. Les eaux usées industrielles sont des eaux usées provenant de processus de fabrication ou de processus chimiques. Les eaux pluviales, ou eaux d'orage, sont les eaux de ruissellement provenant des précipitations qui sont collectées dans un système de canalisations ou de canaux ouverts.

Les eaux usées domestiques représentent un peu plus de 99,9 %. d'eau en poids. Le reste, moins de 0,1 %, contient une grande variété d'impuretés dissoutes et en suspension. Bien qu'elles ne représentent qu'une infime partie du poids des eaux usées, la nature de ces impuretés et les volumes importants d'eaux usées dans lesquels elles sont transportées font de l'élimination des eaux usées domestiques un problème technique important. Les principales impuretés sont des matières organiques putrescibles et des nutriments végétaux, mais les eaux usées domestiques sont également très susceptibles de contenir des microbes pathogènes. Les eaux usées industrielles contiennent généralement des composés chimiques spécifiques et facilement identifiables, en fonction de la nature du processus industriel. Les eaux usées pluviales transportent des matières organiques, des solides en suspension et dissous, ainsi que d'autres substances ramassées lors de leur passage sur le sol.

Principaux polluants

Matière organique

La quantité de matière organique putrescible dans les eaux usées est indiquée par la demande biochimique en oxygènePlus les eaux usées contiennent de matières organiques, plus la DBO est élevée. Il s'agit de la quantité d'oxygène nécessaire aux micro-organismes pour décomposer les substances organiques présentes dans les eaux usées. C'est l'un des paramètres les plus importants pour la conception et le fonctionnement des stations d'épuration. Les eaux usées industrielles peuvent présenter des niveaux de DBO plusieurs fois supérieurs à ceux des eaux usées domestiques. La DBO des eaux pluviales est particulièrement préoccupante lorsqu'elles sont mélangées aux eaux usées domestiques dans les systèmes d'égouts unitaires(voir ci-dessous).

Oxygène l'oxygène L'oxygène dissous est un facteur important de la qualité de l'eau pour les lacs et les rivières. Plus la concentration d'oxygène dissous est élevée, meilleure est la qualité de l'eau. Lorsque les eaux usées pénètrent dans un lac ou un cours d'eau, la décomposition des matières organiques commence. L'oxygène est consommé par les micro-organismes qui l'utilisent dans leur métabolisme. Cela peut rapidement épuiser l'oxygène disponible dans l'eau. Lorsque les niveaux d'oxygène dissous tombent trop bas, les truites et autres espèces aquatiques périssent rapidement. En fait, si le niveau d'oxygène tombe à zéro, l'eau devient septique. La décomposition des composés organiques en l'absence d'oxygène provoque les odeurs indésirables généralement associées aux conditions septiques ou putrides.

Matières en suspension

Les matières en suspension constituent une autre caractéristique importante des eaux usées. Le volume de boues produit dans une station d'épuration est directement lié au total des solides en suspension présents dans les eaux usées. Les eaux usées industrielles et pluviales peuvent contenir des concentrations plus élevées de solides en suspension que les eaux usées domestiques. La mesure dans laquelle une station d'épuration élimine les solides en suspension, ainsi que la DBO, détermine l'efficacité du processus d'épuration.

Éléments nutritifs pour les plantes

Les eaux usées domestiques contiennent des composés d d'azote et de phosphoredeux éléments qui sont des nutriments de base essentiels à la croissance des plantes. Dans les lacs, des quantités excessives de nitrates et de phosphates peuvent entraîner une croissance rapide des algues. La prolifération d'algues, souvent causée par les rejets d'eaux usées, accélère le vieillissement naturel des lacs dans le cadre d'un processus appelé eutrophisation.

Microbes

traquer COVID-19 dans les égouts

Des scientifiques ont mis au point une méthode unique, simple et efficace pour détecter la présence du virus COVID-19 dans les eaux usées circulant dans les réseaux d'égouts municipaux.(plus)

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Les eaux usées domestiques contiennent plusieurs millions de micro-organismes par gallon. La plupart sont des bactéries coliformes provenant du tractus intestinal humain, et les eaux usées domestiques sont également susceptibles de contenir d'autres microbes. Les coliformes sont utilisés comme indicateurs des d'eaux usées des eaux usées. Un nombre élevé de coliformes indique généralement une pollution récente des eaux usées.

Systèmes d'assainissement

Un système d'égouts, ou réseau de collecte des eaux usées est un réseau de canalisations, de stations de pompage et d'accessoires qui transportent les eaux usées de leur point d'origine jusqu'à un point de traitement et d'élimination.

Systèmes combinés

Les systèmes qui transportent un mélange d'eaux usées domestiques et d'eaux pluviales sont appelés égouts unitaires. Les égouts unitaires sont généralement constitués de tuyaux ou de tunnels de grand diamètre, en raison des volumes importants d'eaux pluviales. d'orage qui doivent être transportés par temps de pluie. Ils sont très courants dans les villes anciennes, mais ne sont plus conçus et construits dans le cadre des nouvelles installations d'assainissement. Les stations d'épuration n'étant pas en mesure de traiter de grands volumes d'eaux pluviales, les eaux usées doivent contourner les stations d'épuration par temps de pluie et être rejetées directement dans les eaux réceptrices. Ces débordements d'égouts unitaires, qui contiennent des eaux usées domestiques non traitées, provoquent une pollution de l'eau et sont des sources de pollution très gênantes. pollution.

Dans certaines grandes villes, le réseau d'égouts d'égout a été réduit en détournant le premier flux d'eaux usées unitaires vers un grand bassin ou un tunnel souterrain. Après un stockage temporaire, elles peuvent être traitées par décantation et désinfection avant d'être rejetées dans une masse d'eau réceptrice, ou elles peuvent être traitées dans une station d'épuration voisine à un taux qui ne surchargera pas l'installation. Une autre méthode de contrôle des eaux usées combinées consiste à utiliser des concentrateurs à tourbillons. Ceux-ci dirigent les eaux usées à travers des dispositifs de forme cylindrique qui créent un effet de vortex ou de tourbillon. Le tourbillon aide à concentrer les impuretés dans un volume d'eau beaucoup plus petit pour le traitement.

Systèmes séparés

Les nouvelles installations de collecte des eaux usées sont conçues comme des systèmes séparés, transportant soit les eaux usées domestiques, soit les eaux pluviales, mais pas les deux. Les égouts pluviaux transportent généralement les eaux de ruissellement vers un point d'évacuation dans un ruisseau ou une rivière. De petits bassins de rétention peuvent être construits dans le cadre du système, stockant temporairement les eaux pluviales et réduisant l'ampleur du débit de pointe. Les égouts sanitaires, quant à eux, transportent les eaux usées domestiques vers une station d'épuration. Les eaux usées industrielles prétraitées peuvent être admises dans les réseaux d'égouts sanitaires municipaux, mais les eaux pluviales en sont exclues.

Les égouts pluviaux sont généralement construits avec des sections de béton armé en béton armé. Les tuyaux en métallique peuvent être utilisés dans certains cas. Les bouches d'égout ou les puisards sont situés à des intervalles appropriés dans l'emprise d'une rue ou dans des servitudes traversant des propriétés privées. Les canalisations sont généralement placées de manière à permettre un écoulement par gravité vers le bas, jusqu'à un cours d'eau voisin ou un bassin de rétention. Les stations de pompage des eaux pluviales sont évitées, dans la mesure du possible, en raison de la taille très importante des pompe de pompage qui seraient nécessaires pour gérer les débits intermittents.

Un réseau d'égouts système d'égout sanitaire comprend les latéraux, les sous-sols et les intercepteurs. À l'exception des branchements individuels, les branchements latéraux sont les plus petits égouts du réseau. Ils ont généralement un diamètre d'au moins 200 mm (8 pouces) et transportent les eaux usées par gravité dans des collecteurs plus importants. Les égouts collecteurs sont reliés à un collecteur principal, ou conduite principale, qui achemine les eaux usées vers une station d'épuration. Les collecteurs sont généralement construits avec des sections préfabriquées de tuyaux en béton armé, d'un diamètre pouvant aller jusqu'à 5 mètres (15 pieds). D'autres matériaux sont utilisés pour les égouts sanitaires, notamment l'argile vitrifiée, l'amiante-ciment, le plastique, l'acier ou la fonte ductile. Le plastique est de plus en plus utilisé pour les branchements latéraux en raison de sa légèreté et de sa facilité d'installation. Les tuyaux en fer et en acier sont utilisés pour les conduites de refoulement ou dans les stations de pompage. Les conduites de refoulement sont des canalisations qui transportent les eaux usées sous pression lorsqu'elles doivent être pompées.

Systèmes alternatifs

Parfois, le coût des égouts gravitaires conventionnels peut être prohibitif en raison d'une faible densité de population ou de conditions de site telles qu'une nappe phréatique élevée. nappe phréatique ou un sous-sol rocheux. Trois systèmes alternatifs de collecte des eaux usées peuvent être utilisés dans ces circonstances : les égouts gravitaires de petit diamètre, les égouts sous pression et les égouts sous vide.

Dans les systèmes gravitaires de petit diamètre, les fosses septiques sont d'abord utilisées pour éliminer les solides décantables et flottants des eaux usées de chaque maison avant qu'elles ne s'écoulent dans un réseau de collecteurs (généralement de 100 mm ou 4 pouces de diamètre) ; ces systèmes conviennent le mieux aux petites communautés rurales. Comme ils ne transportent pas les graisses, les graviers et les solides des eaux usées, les tuyaux peuvent avoir un diamètre plus petit et être placés sur des pentes ou des inclinaisons réduites afin de minimiser les coûts d'excavation des tranchées. Les égouts sous pression sont utilisés de préférence dans les zones plates ou lorsque des travaux d'excavation coûteux sont nécessaires. Les pompes de broyage déversent les eaux usées de chaque maison dans l'égout sous pression principal, qui peut suivre la pente du terrain. Dans un système d'assainissement sous vide, les eaux usées d'un ou de plusieurs bâtiments s'écoulent par gravité dans un puisard ou un réservoir d'où elles sont extraites par des pompes à vide situées dans une station centrale de vide, puis s'écoulent dans un réservoir de collecte. Depuis le réservoir de collecte sous vide, les eaux usées sont pompées vers une station d'épuration.

Pompes

Les stations de pompage sont construites lorsque les eaux usées doivent être transportées d'un point bas à un point plus élevé ou lorsque la topographie empêche l'écoulement par gravité en aval. Des pompes spéciales non obstructives sont disponibles pour traiter les eaux usées brutes. Elles sont installées dans des structures appelées stations de relevage. Il existe deux types de stations de relevage : les stations sèches et les stations humides. Une installation à puits humide ne comporte qu'une seule chambre ou réservoir pour recevoir et retenir les eaux usées jusqu'à ce qu'elles soient pompées. Des pompes et des moteurs submersibles spécialement conçus peuvent être placés au fond de la chambre, complètement sous le niveau de l'eau. Les installations à puits sec comportent deux chambres séparées, l'une pour recevoir les eaux usées et l'autre pour enfermer et protéger les pompes et les commandes. La chambre sèche protectrice permet un accès facile pour l'inspection et l'entretien. Toutes les stations de relevage des eaux usées, qu'elles soient de type puits humide ou puits sec, doivent comporter au moins deux pompes. Une pompe peut fonctionner pendant que l'autre est démontée pour réparation.

Débits

Les débits d'eaux usées varient considérablement au cours d'une journée. A système d'assainissement doit s'adapter à cette variation. Dans la plupart des villes, les débits d'eaux usées domestiques sont les plus élevés le matin et le soir. Ils sont plus faibles au milieu de la nuit. Les quantités de débit dépendent de la densité de la population, de la consommation d'eau de la consommation d'eau et de l'importance de l'activité commerciale ou industrielle dans la communauté. Le débit moyen des eaux usées est généralement égal à la consommation moyenne d'eau dans la communauté. Dans un latéralDans un égout latéral, les débits de pointe à court terme peuvent être environ quatre fois supérieurs au débit moyen. Dans un égout collecteur, les débits de pointe peuvent être deux fois et demie supérieurs à la moyenne.

Bien que les débits d'eaux usées dépendent des raccordements résidentiels, commerciaux et industriels, les débits d'eaux usées peuvent potentiellement devenir plus élevés en raison des entrées et des infiltrations (I&I) dans le système d'égouts sanitaires. Les infiltrations correspondent aux eaux pluviales qui pénètrent dans les égouts à partir de raccordements inappropriés, tels que les gouttières de toit, les collecteurs d'eaux pluviales, les tuyaux de descente et les pompes de puisard. De grandes quantités d'eau de pluie peuvent atteindre le réseau d'égouts lors de précipitations et d'orages ou lors des crues saisonnières de printemps des rivières inondées par la fonte des glaces. glace. L'infiltration fait référence à l'écoulement des eaux souterraines qui pénètrent dans les égouts par des canalisations défectueuses ou cassées. Dans ces deux cas, les services publics et les stations d'épuration en aval peuvent connaître des débits plus élevés que prévu et peuvent se retrouver en situation de surcharge hydraulique. Lors de ces surcharges, les services publics peuvent demander aux résidents raccordés au réseau de ne pas utiliser de lave-vaisselle ou de machine à laver, voire de limiter les chasses d'eau et l'utilisation des douches pour tenter de réduire la pression. Ces problèmes d'I&I peuvent être particulièrement graves dans les infrastructures d'eau anciennes et vieillissantes.

Traitement et élimination des eaux usées

La taille et la capacité des systèmes de traitement des eaux usées sont déterminées par le volume estimé des eaux usées générées par les résidences, les entreprises et les industries raccordées aux réseaux d'égouts, ainsi que par les flux d'entrée et d'infiltration (I&I) prévus. Le choix d'une configuration spécifique de station d'épuration sur le terrain, groupée ou centralisée dépend de facteurs tels que le nombre de clients desservis, le scénario géographique, les contraintes du site, les raccordements aux réseaux d'égouts, les débits moyens et de pointe, les caractéristiques des eaux usées entrantes, les limites réglementaires des effluents, la faisabilité technologique, l'énergie consommation d'énergie et les coûts d'exploitation et d'entretien.

La méthode prédominante d'élimination des eaux usées dans les grandes villes est le rejet dans une masse d'eau de surface. Les zones suburbaines et rurales ont davantage recours à l'évacuation souterraine. Dans les deux cas, les eaux usées doivent être purifiées ou traitées dans une certaine mesure afin de protéger à la fois la santé publique et la qualité de l'eau. Les particules en suspension et les matières organiques biodégradables doivent être éliminées à des degrés divers. Les bactéries bactéries doivent être détruites. Il peut également être nécessaire d'éliminer les nitrates et des phosphates (nutriments pour les plantes) et de neutraliser ou d'éliminer les déchets industriels et les produits chimiques toxiques.

Le degré de traitement des eaux usées varie en fonction des conditions environnementales locales et des normes gouvernementales. Les normes relatives aux cours d'eau et les normes relatives aux effluents sont deux types de normes pertinentes. Les normes relatives aux cours d'eau, conçues pour empêcher la détérioration de la qualité de l'eau existante, fixent des limites aux quantités de polluants spécifiques autorisées dans les cours d'eau, les rivières et les lacs. Ces limites dépendent d'une classification de "l'utilisation bénéfique maximale" de l'eau. Les paramètres de qualité de l'eau réglementés par les normes relatives aux cours d'eau comprennent l'oxygène dissous, les coliformes, la turbidité, l'acidité et les substances toxiques. Les normes relatives aux effluents, quant à elles, concernent directement la qualité des eaux usées traitées rejetées par une station d'épuration. Les facteurs contrôlés dans le cadre de ces normes sont généralement les suivants la demande biochimique en oxygène (DBO), les matières en suspension, l'acidité et les coliformes.

Découvrez les étapes du traitement primaire, secondaire et tertiaire des eaux usées et la manière dont le disque de Secchi teste la pureté.

Les étapes du traitement moderne des eaux usées.

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Il existe trois niveaux de traitement des eaux usées : primaire, secondaire et tertiaire (ou avancé). Le traitement primaire élimine environ 60 % du total des solides en suspension et environ 35 % de la DBO ; les impuretés dissoutes ne sont pas éliminées. Il est généralement utilisé comme première étape avant le le traitement secondaire. Le traitement secondaire permet d'éliminer plus de 85 % des matières en suspension et de la DBO. Un niveau minimum de traitement secondaire est généralement exigé aux États-Unis et dans d'autres pays développés. Lorsque plus de 85 % des matières solides totales et de la DBO doivent être éliminées, ou lorsque les niveaux de nitrates et de phosphates dissous doivent être réduits, traitement tertiaire. Les procédés tertiaires peuvent éliminer plus de 99 % de toutes les impuretés des eaux usées, produisant un effluent d'une qualité proche de celle de l'eau potable. Le traitement tertiaire peut être très coûteux, doublant souvent le coût du traitement secondaire. Il n'est utilisé que dans des circonstances particulières.

À tous les niveaux de traitement des eaux usées, la dernière étape avant le rejet des effluents dans une masse d'eau de surface est la suivante la désinfectionqui détruit les agents pathogènes encore présents dans l'effluent et protège la santé publique. La désinfection est généralement réalisée en mélangeant l'effluent avec du chlore ou avec des solutions liquides d'hypochlorite dans un réservoir de contact pendant au moins 15 minutes. Comme les résidus de chlore dans les effluents peuvent avoir des effets néfastes sur la vie aquatique, un produit chimique supplémentaire peut être ajouté pour déchlorer les effluents. Rayonnement ultravioletLes rayons ultraviolets, qui peuvent désinfecter sans laisser de résidus dans l'effluent, concurrencent de plus en plus le chlore en tant que désinfectant des eaux usées.

Traitement primaire

processus de boues activées

Traitement primaire et secondaire des eaux usées par le procédé des boues activées(en savoir plus)

Le traitement primaire élimine les matières qui flottent ou qui se déposent facilement par gravité. Il comprend les processus physiques du criblage, du broyage, du dessablage et de la sédimentation. Les cribles sont constitués de longues bandes étroites et étroitement espacées de métalliques étroites. Ils bloquent les débris flottants tels que boisIls bloquent les débris flottants tels que le bois, les chiffons et d'autres objets volumineux qui pourraient obstruer les tuyaux ou les pompes. Dans les usines modernes, les grilles sont nettoyées mécaniquement et les matériaux sont rapidement éliminés par enfouissement sur le terrain de l'usine. Un broyeur peut être utilisé pour broyer et déchiqueter les débris qui passent à travers les grilles. Les matériaux broyés sont ensuite éliminés par sédimentation ou par flottation.

Les dessableurs Les dessableurs sont des réservoirs longs et étroits conçus pour ralentir le débit afin que les solides tels que le sablele marc de café et les coquilles d'œuf se déposent hors de l'eau. l'eau. Le sable provoque une usure excessive des pompes et des autres équipements de l'usine. Son élimination est particulièrement importante dans les villes dotées d'un réseau d'égouts unitaires. d'égouts qui transportent une grande quantité de limon, de sable et de gravier qui s'écoulent des rues ou des terres lors d'un orage.

Les solides en suspension qui passent à travers les tamis et les dessableurs sont retirés des eaux usées dans des bassins de sédimentation. Ces bassins, également appelés clarificateurs primaires, offrent un temps de rétention d'environ deux heures pour permettre la décantation par gravité. Au fur et à mesure que les eaux usées s'écoulent lentement à travers ces bassins, les solides tombent progressivement au fond. Les solides décantés, appelés "boues brutes" ou "boues primaires", se déposent sur le fond. boues-sont déplacées le long du fond de la cuve par des racleurs mécaniques. Les boues sont collectées dans une trémie, où elles sont pompées pour être éliminées. Des dispositifs mécaniques d'écrémage des surfaces éliminent les graisses et autres matières flottantes.

Traitement secondaire

Le traitement secondaire élimine les matières organiques solubles qui échappent au traitement primaire. Il élimine également une plus grande partie des solides en suspension. L'élimination est généralement réalisée par des processus biologiques dans lesquels les microbes consomment les impuretés organiques comme nourritureen les transformant en dioxyde de carboneeau et énergie pour leur propre croissance et reproduction. La station d'épuration fournit un environnement approprié, bien qu' en acier et en béton, pour ce processus biologique naturel. L'élimination des matières organiques solubles à la station d'épuration contribue à protéger l'équilibre en oxygène dissous d'un cours d'eau récepteur, rivièreou d'un lac.

Il existe trois méthodes de traitement biologique de base : le filtre à ruissellement, le procédé à boues activées et le bassin d'oxydation. Une quatrième méthode, moins courante, est le contacteur biologique rotatif.

Filtre à tambour

Un filtre à ruissellement est simplement un réservoir rempli d'un lit profond de pierres. Les eaux usées décantées sont pulvérisées en continu sur le dessus des pierres et ruissellent jusqu'au fond, où elles sont collectées en vue d'un traitement ultérieur. Au fur et à mesure que les eaux usées descendent, les bactéries se rassemblent et se multiplient sur les pierres. L'écoulement régulier des eaux usées sur ces excroissances permet aux microbes d'absorber les matières organiques dissoutes, réduisant ainsi la demande biochimique en oxygène (DBO) des eaux usées. L'air circulant vers le haut à travers les espaces entre les pierres fournit suffisamment d'oxygène pour les processus métaboliques.

Les bassins de décantation, appelés clarificateurs secondaires, suivent les filtres à ruissellement. Ces clarificateurs éliminent les microbes qui sont emportés des roches par le flux des eaux usées. Deux filtres à ruissellement ou plus peuvent être connectés en série et les eaux usées peuvent être recirculées afin d'augmenter l'efficacité du traitement.

Boues activées

Les boues activées boues se compose d'un bassin d'aération suivi d'un décanteur secondaire. Les eaux usées décantées, mélangées à des boues fraîches recirculées depuis le décanteur secondaire, sont introduites dans le bassin d'aération. De l'air l'air est alors injecté dans le mélange par des diffuseurs poreux situés au fond du bassin. En remontant à la surface, l'air diffusé fournit de l'oxygène et assure un mélange rapide. L'air peut également être ajouté par l'action de barattage de mélangeurs mécaniques à hélice situés à la surface du bassin.

Dans ces conditions oxygénées, les micro-organismes se développent, formant une suspension active et saine de solides biologiques - principalement des bactéries-appelées boues activées. Le bassin d'aération a une durée de rétention d'environ six heures. Cela donne aux microbes suffisamment de temps pour absorber les matières organiques dissoutes dans les eaux usées, réduisant ainsi la DBO. Le mélange passe ensuite du bassin d'aération au décanteur secondaire, où les boues activées se déposent par gravité. L'eau claire est récupérée à la surface du clarificateur, désinfectée et rejetée en tant qu'effluent secondaire. Les boues sont pompées à partir d'une trémie située au fond du réservoir. Environ 30 % des boues sont recirculées dans le bassin d'aération, où elles sont mélangées à l'effluent primaire. Cette recirculation est une caractéristique essentielle du processus des boues activées. Les microbes recyclés sont bien acclimatés à l'environnement des eaux usées et métabolisent facilement les matières organiques contenues dans l'effluent primaire. Les 70 % restants des boues secondaires doivent être traités et éliminés d'une manière acceptable(voir Traitement et élimination des boues).

traitement d'aération

Schéma de principe d'une installation préfabriquée pour le traitement par aération de petits débits d'eaux usées(plus)

Les variantes du procédé des boues activées comprennent l'aération prolongée, la stabilisation par contact et l'aération à l'oxygène de haute pureté. Les systèmes d'aération prolongée et de stabilisation par contact omettent l'étape de décantation primaire. Ils sont efficaces pour traiter les petits flux d'eaux usées provenant de motels, d'écoles et d'autres sources d'eaux usées relativement isolées. Ces deux types de traitement sont généralement effectués dans des réservoirs préfabriqués en acier appelés stations d'épuration. Les systèmes d'aération à l'oxygène mélangent de l'oxygène pur aux boues activées. Une concentration plus élevée d'oxygène permet de réduire le temps d'aération de six à deux heures, ce qui réduit le volume du réservoir nécessaire.

Bassin d'oxydation

Les étangs d'oxydation, également appelés lagunes ou étangs de stabilisation, sont de grands étangs peu profonds conçus pour traiter les eaux usées par l'interaction des éléments suivants lumière du soleildes bactéries et des algues. Les algues se développent en utilisant l'énergie du soleil et du le dioxyde de carbone et des composés inorganiques libérés par les bactéries dans l'eau. Au cours du processus de photosynthèseles algues libèrent l'oxygène nécessaire aux bactéries aérobies. Des aérateurs mécaniques sont parfois installés pour fournir encore plus d'oxygène, réduisant ainsi la taille nécessaire de l'étang. Les dépôts de boues dans l'étang doivent finalement être enlevés par dragage. Les algues restant dans l'effluent du bassin peuvent être éliminées par filtration ou par une combinaison de traitement chimique et de décantation.

Contacteur biologique rotatif

Dans ce système de traitement, une série de grands disques en plastique montés sur un arbre horizontal sont partiellement immergés dans l'effluent primaire. Lorsque l'arbre tourne, les disques sont exposés alternativement à l'air et aux eaux usées, ce qui permet à une couche de bactéries de se développer sur les disques et de métaboliser les matières organiques contenues dans les eaux usées.

Traitement tertiaire

Lorsque les eaux réceptrices prévues sont très vulnérables aux effets de la pollutionl'effluent secondaire peut faire l'objet d'un traitement supplémentaire au moyen de plusieurs procédés tertiaires.

Polissage des effluents

traitement tertiaire des eaux usées

(À gauche) Au cours de l'étape de filtrage, les eaux usées issues du traitement secondaire, qui contiennent encore des solides en suspension, s'écoulent d'une cuvette et percolent à travers un lit filtrant constitué de matériaux poreux tels que le sable, le gravier et l'anthracite. L'eau filtrée est ensuite évacuée par canalisation en vue de son élimination. (À droite) Lors de l'étape de lavage à contre-courant, les solides entraînés sont périodiquement évacués du média filtrant en pompant l'eau filtrée à travers l'ensemble. L'eau de lavage à contre-courant, qui contient les solides en suspension, est renvoyée au début du processus de traitement des eaux usées.(suite)

Pour l'élimination des solides en suspension supplémentaires et de la DBO des effluents secondaires, le polissage des effluents est un traitement efficace. Il est le plus souvent réalisé à l'aide de filtres à média granulaire, un peu comme les filtres utilisés pour purifier l'eau potable. Les filtres de polissage sont généralement construits sous forme d'unités préfabriquées, avec des réservoirs placés directement au-dessus des filtres pour stocker l'eau de lavage à contre-courant. Le polissage des effluents des eaux usées peut également être réalisé à l'aide de microfiltres du type de ceux utilisés pour le traitement des eaux municipales. municipales.

Élimination des éléments nutritifs des plantes

Lorsque les normes de traitement exigent l'élimination des nutriments végétaux des eaux usées, cette opération est souvent réalisée dans le cadre d'une étape tertiaire. Le phosphore dans les eaux usées est généralement présent sous forme de composés organiques et de phosphates qui peuvent être facilement éliminés par précipitation chimique. Ce processus augmente toutefois le volume et le poids des boues. L'azoteun autre nutriment important pour les plantes, est présent dans les eaux usées sous forme d ammoniac et de nitrates. L'ammoniac est toxique pour les poissonsL'ammoniac est toxique pour les poissons, et il exerce également une demande en oxygène dans les eaux réceptrices lorsqu'il se transforme en nitrates. Les nitrates, comme les phosphates, favorisent la croissance des algues et l eutrophisation des lacs. Une méthode appelée nitrification-dénitrification peut être utilisée pour éliminer les nitrates. Il s'agit d'un processus biologique en deux étapes dans lequel l'azote ammoniacal est d'abord converti en nitrates par des micro-organismes. Les nitrates sont ensuite métabolisés par une autre espèce de bactéries, formant de l'azote gazeux qui s'échappe dans l'air. Ce processus nécessite la construction d'un plus grand nombre de bassins d'aération et de décantation et augmente considérablement le coût du traitement.

Un processus physico-chimique appelé stripping à l'ammoniac peut être utilisé pour éliminer l'ammoniac des eaux usées. Des produits chimiques sont ajoutés pour convertir les ions ammonium en gaz ammoniac. Les eaux usées sont ensuite descendues en cascade dans une tour, ce qui permet au gaz de sortir de la solution et de s'échapper dans l'air. Le stripping est moins coûteux que la nitrification-dénitrification, mais il n'est pas très efficace par temps froid.

Traitement des terres

Dans certains endroits, l'effluent secondaire peut être épandu directement sur le sol et un effluent poli obtenu par des processus naturels en tant qu'effluent d'eaux usées peut être épandu sur le sol. eaux usées s'écoulent sur la végétation et s'infiltrent dans le sol. Il existe trois types de traitement des sols : l'infiltration lente, l'infiltration rapide et l'écoulement en surface.

Dans la méthode d'irrigation lente, les effluents sont épandus sur le sol par épandage en billons et sillons (dans les fossés) ou par des systèmes d'arrosage. La majeure partie de l'eau et des nutriments est absorbée par les racines de la végétation en croissance. Dans la méthode d'infiltration rapide, les eaux usées sont stockées dans de grands étangs appelés bassins de recharge. La plus grande partie s'infiltre dans les eaux souterraineset la végétation n'en absorbe qu'une infime partie. Pour que cette méthode fonctionne, les sols doivent être très perméables. Dans le cas d'un écoulement en surfaceles eaux usées sont pulvérisées sur une terrasse végétalisée inclinée et s'écoulent lentement vers un fossé de collecte. L'épuration est réalisée par des processus physiques, chimiques et biologiques, et l'eau collectée est généralement déversée dans un cours d'eau voisin.

Le traitement des eaux usées sur le sol peut fournir de l'humidité et des nutriments pour la croissance de la végétation, comme le maïs ou les céréales destinées à l'alimentation animale. l'alimentation animale. Il permet également de recharger ou de reconstituer les nappes phréatiques. Le traitement des terres permet en effet de recycler les eaux usées en vue d'une utilisation bénéfique. De grandes surfaces sont toutefois nécessaires et la faisabilité de ce type de traitement peut être limitée par la texture du sol et le climat.

Systèmes de traitement des eaux usées groupés

Dans certains cas, lorsqu'il n'est pas possible de raccorder des résidences ou des unités au réseau public d'égouts, il est possible de les raccorder au réseau public d'égouts. d'égout les collectivités peuvent opter pour un système de traitement groupé des eaux usées. Ces installations sont des versions plus petites des stations d'épuration centralisées et ne desservent qu'un nombre limité de raccordements. Les technologies utilisées pour le traitement groupé des eaux usées peuvent être les mêmes que celles utilisées pour les systèmes centralisés ou pour les systèmes individuels autonomes, en fonction des applications spécifiques et du degré de traitement requis. Après traitement, les effluents des systèmes d'assainissement groupé peuvent être rejetés par des méthodes d'élimination en surface ou souterraines.

Fosses septiques et champs d'épuration sur site

Dans les zones suburbaines ou rurales peu peuplées, il n'est généralement pas économique de construire des systèmes de collecte des eaux usées et une station d'épuration centrale. Au lieu de cela, un système de traitement et d'évacuation séparé est mis en place pour chaque maison. Les systèmes autonomes constituent des solutions efficaces, peu coûteuses et à long terme pour l'élimination des eaux usées, à condition qu'ils soient correctement conçus, installés et entretenus. Aux États-Unisenviron un tiers des habitations privées utilisent un système d'évacuation souterraine.

fosse septique

Une fosse septique avant son installation.

Le type le plus courant de système autonome comprend une fosse septique enterrée et étanche. fosse septique et un champ d'absorption souterrain (également appelé champ d'épuration ou champ d'épuration). La fosse septique sert à la sédimentation primaire et à l'élimination des boues La fosse septique sert de chambre de sédimentation primaire et de stockage des boues, en éliminant la plupart des matières décantables et flottantes des eaux usées entrantes. Bien que les boues se décomposent en anaérobiose, elles finissent par s'accumuler au fond de la fosse et doivent être vidangées périodiquement (tous les deux à quatre ans). Les solides flottants et les graisses sont piégés par un déflecteur à la sortie du réservoir, et les eaux usées décantées s'écoulent dans le champ d'absorption, à travers lequel elles s'infiltrent dans le sol. Au fur et à mesure qu'elles s'écoulent lentement à travers les couches de solLes eaux usées décantées sont traitées et purifiées par des processus physiques et biologiques avant d'atteindre la nappe phréatique. nappe phréatique.

Un champ d'absorption comprend plusieurs canalisations perforées placées dans de longues tranchées peu profondes remplies de gravier. Les canalisations répartissent les effluents sur une surface importante à mesure qu'ils s'infiltrent à travers le gravier et dans les couches de sol sous-jacentes. Si le site d'élimination est trop petit pour un champ d'épuration classique, des fosses d'infiltration plus profondes peuvent être utilisées à la place des tranchées peu profondes ; les fosses d'infiltration nécessitent moins de surface que les champs d'épuration. Les tranchées des champs d'épuration et les fosses d'infiltration doivent être placées au-dessus des niveaux saisonniers élevés de la saisonnières. saisonnières élevées.

Pour que l'élimination souterraine des eaux usées soit réussie, il faut que la perméabilitéou conductivité hydraulique, du sol doit se situer dans une fourchette acceptable. Si elle est trop faible, les effluents ne pourront pas s'écouler efficacement à travers le sol et risquent de s'infiltrer à la surface du champ d'absorption, mettant ainsi en danger la santé publique. Si la perméabilité est trop élevée, l'épuration risque d'être insuffisante avant que l'effluent n'atteigne la nappe phréatique, contaminant ainsi les eaux souterraines. La capacité du sol à absorber les eaux usées décantées dépend en grande partie de la texture du sol (c'est-à-dire des quantités relatives de gravier, sablede sable, de limon et d'argile). La perméabilité peut être évaluée par l'observation directe du sol dans des fosses d'essai excavées et en effectuant un test de percolation, ou "test per". Le test de percolation mesure la vitesse à laquelle l'eau s'infiltre dans le sol dans de petits trous d'essai creusés sur le site de décharge. Le taux de percolation mesuré peut être utilisé pour déterminer la superficie totale requise du champ d'absorption ou le nombre de fosses d'infiltration.

Lorsque les conditions défavorables du site ou du sol interdisent l'utilisation de champs d'absorption et de fosses d'infiltration, il est possible d'utiliser des systèmes de monticules pour l'évacuation des eaux usées. Un tertre est un champ d'absorption construit au-dessus de la surface naturelle du sol afin de fournir un matériau approprié pour la percolation et de séparer le champ d'épuration de la nappe phréatique. Les effluents de la fosse septique sont pompés de manière intermittente à partir d'une chambre et épandus sur le monticule. D'autres méthodes alternatives d'élimination sur site comprennent l'utilisation de filtres à sable intermittents ou de petites unités de traitement aérobie préfabriquées. La désinfection (généralement par chloration) des effluents de ces systèmes est nécessaire lorsque les effluents sont rejetés dans un cours d'eau voisin.

Réutilisation des eaux usées

Les eaux usées peuvent constituer une ressource précieuse dans les villes où la population augmente et où les réserves d'eau sont limitées. En plus de soulager les réserves d'eau douce limitées, la réutilisation des eaux usées peut améliorer la qualité des cours d'eau et des lacs en réduisant les rejets d'effluents qu'ils reçoivent. Les eaux usées peuvent être récupérées et réutilisées pour l'irrigation des cultures et des paysages, la recharge des nappes phréatiques ou à des fins récréatives. La récupération des eaux usées à des fins de consommation est techniquement possible, mais cette réutilisation se heurte à une forte résistance de la part du public.

Il existe deux types de réutilisation des eaux usées : directe et indirecte. Dans le cas de la réutilisation directe, les eaux usées traitées sont acheminées vers un certain type de système d'approvisionnement en eau sans avoir été préalablement diluées dans un cours d'eau naturel, un lac ou une nappe phréatique. L'irrigation d'un terrain de golf avec les effluents d'une station d'épuration municipale en est un exemple. La réutilisation indirecte consiste à mélanger les eaux usées récupérées avec une autre masse d'eau avant de les réutiliser. En fait, toute collectivité qui utilise une source d'eau de surface d'eau de surface en aval de la conduite d'évacuation de la station d'épuration d'une autre collectivité réutilise indirectement les eaux usées. La réutilisation indirecte s'effectue également par le déversement des eaux usées récupérées dans une nappe phréatique aquifère et en prélevant ensuite l'eau pour l'utiliser. Le déversement dans un aquifère (appelé recharge artificielle) se fait soit par injection dans un puits profond, soit par épandage à faible profondeur.

Exigences en matière de qualité et de traitement des eaux usées récupérées eaux usées Les exigences en matière de qualité et de traitement des eaux usées récupérées sont d'autant plus strictes que les risques de contact direct avec l'homme et d'ingestion augmentent. Les impuretés qui doivent être éliminées dépendent de l'utilisation prévue de l'eau. Par exemple, il n'est pas nécessaire d'éliminer les phosphates ou les nitrates si l'utilisation prévue est l'irrigation des espaces verts. Si la réutilisation directe comme source d'approvisionnement en eau potable est prévue, un traitement tertiaire avec des barrières multiples contre les contaminants est nécessaire. Il peut s'agir d'un traitement secondaire suivi d'une filtration sur support granulaire, rayonnement ultravioletl'adsorption sur charbon actif en grains, osmose inverse, stripping l'air, l'ozonation et la chloration.

L'utilisation de systèmes de recyclage des eaux grises dans les nouveaux bâtiments commerciaux permet d'économiser l'eau et de réduire le volume total des eaux usées. Ces systèmes filtrent et chlorent les eaux de vidange des baignoires et des éviers et réutilisent l'eau à des fins non potables (par exemple, pour la chasse d'eau des toilettes et des urinoirs). L'eau recyclée peut être marquée d'un colorant bleu pour garantir qu'elle n'est pas utilisée à des fins potables.

Traitement et élimination des boues

traitement des boues d'épuration

Les boues mixtes provenant du traitement secondaire des eaux usées passent par un réservoir de flottation à l'air dissous, où les solides remontent à la surface et sont écrémés. Les boues épaissies sont broyées à la vapeur, puis soumises à une hydrolyse thermique, où les grosses molécules telles que les protéines et les lipides sont décomposées sous l'effet de la chaleur et de la pression. Les boues hydrolysées passent par un réservoir de flash, où une chute soudaine de la pression provoque l'éclatement des cellules, puis par la digestion anaérobie, où les bactéries convertissent la matière organique dissoute en biogaz (qui peut être utilisé pour alimenter le processus de traitement). Les boues digérées passent par une étape de déshydratation ; les solides séchés sont éliminés et l'eau est renvoyée vers le traitement secondaire.(plus)

Les résidus qui s'accumulent dans les stations d'épuration sont appelés boues (ou biosolides). Les boues d'épuration sont les matières résiduelles solides, semi-solides ou boueuses produites en tant que sous-produits des processus de traitement des eaux usées. Ces résidus sont généralement classés en boues primaires et secondaires. Les boues primaires sont générées par précipitation chimiqueLes boues primaires proviennent de la précipitation chimique, de la sédimentation et d'autres processus primaires, tandis que les boues secondaires sont la biomasse de déchets activés résultant des traitements biologiques. Certaines stations d'épuration reçoivent également des boues septiques ou des boues de fosse septique provenant des systèmes de traitement des eaux usées domestiques. Très souvent, les boues sont combinées pour être traitées et éliminées.

Le traitement et l'élimination des boues d'épuration sont des facteurs importants dans la conception et le fonctionnement de toutes les stations d'épuration. Les deux objectifs fondamentaux du traitement des boues avant leur élimination finale sont la réduction de leur volume et la stabilisation des matières organiques. Les boues stabilisées n'ont pas d'odeur nauséabonde et peuvent être manipulées sans causer de nuisance ou de risque pour la santé. La réduction du volume des boues permet de diminuer les coûts de pompage et de stockage.

Méthodes de traitement

Le traitement des boues d'épuration peut comprendre une combinaison des éléments suivants épaississementde digestion et de déshydratation.

Épaississement

L'épaississement est généralement la première étape du traitement des boues, car il n'est pas pratique de manipuler des boues fines, une boue de solides en suspension dans de l'eau. l'eau. L'épaississement est généralement réalisé dans un réservoir appelé épaississeur par gravité. Un épaississeur peut réduire le volume total des boues à moins de la moitié du volume initial. Une alternative à l'épaississement par gravité est la flottation à l'air dissous. Dans cette méthode, d'air Dans cette méthode, les bulles d'air entraînent les solides à la surface, où une couche de boue épaissie se forme.

Digestion

La digestion des boues est un processus biologique au cours duquel les solides organiques sont décomposés en substances stables. La digestion réduit la masse totale des solides, détruit les agents pathogènes et facilite la déshydratation ou le séchage des boues. Les boues digérées sont inoffensives et ont l'aspect et les caractéristiques d'un riche terreau terreau.

La plupart des grandes stations d'épuration utilisent un système de digestion en deux étapes dans lequel les matières organiques sont métabolisées par des bactéries en anaérobiose (en l'absence d'oxygène). Au cours de la première étape, les boues, épaissies jusqu'à une teneur en matières sèches (MS) d'environ 5 %, sont chauffées et mélangées dans un réservoir fermé pendant plusieurs jours. Les bactéries acidifiantes hydrolysent les grosses molécules telles que les protéines et les lipidesLes bactéries acidifiantes hydrolysent les grosses molécules telles que les protéines et les lipides, les décomposent en molécules plus petites solubles dans l'eau, puis fermentent ces molécules plus petites en divers acides gras. Les boues passent ensuite dans un second réservoir, où les matières dissoutes sont transformées par d'autres bactéries en biogazun mélange de dioxyde de carbone et de méthane. Le méthane est combustible et est utilisé comme carburant pour chauffer le premier réservoir de digestion et pour produire de l'électricité. d'électricité pour l'usine.

La digestion anaérobie est très sensible à la températureà l'acidité et à d'autres facteurs. Elle nécessite une surveillance et un contrôle minutieux. Dans certains cas, les boues sont inoculées avec des enzymes hydrolytiques supplémentaires. enzymes au début de la première phase de digestion afin de compléter l'action des bactéries. Il a été constaté que ce traitement enzymatique peut détruire davantage de pathogènes indésirables dans les boues et peut également entraîner la production d'une plus grande quantité de biogaz au cours de la deuxième étape de la digestion.

Une autre amélioration du processus traditionnel de digestion anaérobie en deux étapes est l'hydrolyse thermique. l'hydrolyse thermiqueou la décomposition des grosses molécules par la chaleur. Cette opération est réalisée dans une étape distincte avant la digestion. Dans un cas typique, le processus commence avec une boue qui a été déshydratée jusqu'à une teneur en MS d'environ 15 pour cent. La boue est mélangée à de la vapeur dans un pulpeur, et ce mélange chaud et homogénéisé est introduit dans un réacteur, où il est maintenu sous pression à environ 165 °C (environ 330 °F) pendant environ 30 minutes. À ce stade, les réactions hydrolytiques étant terminées, une partie de la vapeur est évacuée (pour être envoyée dans le pulpeur) et la boue, toujours sous pression, est libérée brusquement dans un "réservoir de flash", où la chute brutale de la pression fait éclater les parois cellulaires d'une grande partie de la matière solide. Les boues hydrolysées sont refroidies, légèrement diluées avec de l'eau, puis envoyées directement à la deuxième étape de la digestion anaérobie.

La digestion des boues peut également se faire en aérobiose, c'est-à-dire en présence d'oxygène. Les boues sont vigoureusement aérées dans un réservoir ouvert pendant environ 20 jours. Ce processus ne produit pas de méthane. Bien que les systèmes aérobies soient plus faciles à exploiter que les systèmes anaérobies, leur coût d'exploitation est généralement plus élevé en raison de l'énergie nécessaire à l'aération. La digestion aérobie est souvent combinée à de petits systèmes d'aération prolongée ou de stabilisation par contact.

La digestion aérobie et la digestion anaérobie conventionnelle convertissent environ la moitié des solides des boues organiques en liquides et en gaz. L'hydrolyse thermique suivie d'une digestion anaérobie peut convertir 60 à 70 % des matières solides en liquides et en gaz. Non seulement le volume de solides produits est inférieur à celui de la digestion conventionnelle, mais la production plus importante de biogaz peut rendre certaines stations d'épuration autosuffisantes en d'énergie.

Déshydratation

Eaux usées digérées boues sont généralement déshydratées avant d'être éliminées. Les boues déshydratées contiennent encore une quantité importante d'eau - souvent jusqu'à 70 % - mais, même avec ce taux d'humidité, les boues ne se comportent plus comme des liquides et peuvent être manipulées comme des matières solides. Les lits de séchage des boues constituent la méthode de déshydratation la plus simple. Une boue digérée est étalée sur un lit ouvert de sable et on la laisse reposer jusqu'à ce qu'elle soit sèche. Le séchage s'effectue par une combinaison d'évaporation et de drainage par gravité à travers le sable. Un réseau de canalisations construit sous le sable recueille l'eau. l'eauL'eau est pompée vers la tête de la station. Après environ six semaines de séchage, le gâteau de boues, comme on l'appelle, peut avoir une teneur en solides d'environ 40 %. Il peut alors être retiré du sable à l'aide d'une fourche ou d'un chargeur frontal. Afin de réduire le temps de séchage par temps humide ou froid, une enceinte en verre peut être utilisée. enceinte peut être construite au-dessus des lits de sable. Étant donné que les lits de séchage nécessitent une grande surface de terrain, cette méthode de déshydratation est couramment utilisée dans les villes rurales ou suburbaines plutôt que dans les villes densément peuplées.

Les alternatives aux lits de séchage des boues comprennent le filtre à tambour rotatif sous vide, la centrifugeuse et le filtre-presse à bande. Ces systèmes mécaniques nécessitent moins d'espace que les lits de séchage des boues et offrent un plus grand degré de contrôle opérationnel. Cependant, ils doivent généralement être précédés d'une étape appelée conditionnement des boues, au cours de laquelle des produits chimiques sont ajoutés aux boues liquides pour coaguler les solides et améliorer la drainabilité.

Élimination

La destination finale des boues d'épuration traitées est généralement la terre. Les boues déshydratées peuvent être enterrées dans une décharge sanitaire. Elles peuvent également être épandues sur les terres agricoles afin d'exploiter leur valeur en tant que sol conditionneur de sol et d'engrais. Comme les boues peuvent contenir des produits chimiques industriels toxiques, elles ne sont pas épandues sur les terres où sont cultivées des plantes destinées à la consommation humaine.

Lorsqu'il n'existe pas de site approprié pour l'élimination des boues, comme c'est le cas dans les zones urbaines, les boues peuvent être incinérées. L'incinération évapore complètement l'humidité et transforme les solides organiques en cendres inertes. Les cendres doivent être éliminées, mais leur volume réduit rend leur élimination plus économique. Le contrôle de la pollution de l'air est un élément très important à prendre en compte lors de l'incinération des boues d'épuration. Des dispositifs appropriés de purification de l'air, tels que des épurateurs et des filtres, doivent être utilisés.

L'immersion des boues dans l'océan, qui était autrefois une méthode d'élimination économique pour de nombreuses communautés côtières, n'est plus considérée comme une option viable. Elle est désormais interdite aux États-Unis et dans de nombreux autres pays côtiers.

Jerry A. NathansonLes éditeurs de l'Encyclopaedia Britannica

Technologies émergentes

Les experts du secteur du traitement des eaux usées ont travaillé à la mise en œuvre de technologies établies et à l'amélioration des règles et réglementations environnementales afin d'atteindre les objectifs de qualité de l'eau et de protection de la santé humaine. Dans le même temps, l l'industrie a également opéré une transition pour se préparer aux défis futurs, tels que le le changement climatiquel'évolution des populations et le vieillissement des infrastructures.

Amélioration des méthodes de traitement

De nombreuses installations anciennes de traitement des eaux usées doivent être modernisées en raison des normes de qualité de l'eau de plus en plus strictes, mais il est souvent difficile de le faire en raison de l'espace limité disponible pour l'expansion. De nouvelles méthodes de traitement ont été mises au point afin d'améliorer l'efficacité du traitement sans augmenter la superficie des terrains. Il s'agit notamment du procédé de bioréacteur à membrane, du réacteur à floc lesté et du procédé de boues activées à film fixe intégré (IFAS).

Dans le procédé du bioréacteur à membrane, des modules de membranes de microfiltration à fibres creuses sont immergés dans un seul réservoir dans lequel l'aération, la clarification secondaire et la filtration peuvent avoir lieu, fournissant ainsi un traitement secondaire et tertiaire sur une petite surface.

Dans un réacteur à flocs lestés, la vitesse de décantation des solides en suspension est augmentée par l'utilisation de sable et d'un polymère pour aider à la coagulation des solides en suspension et à la formation de masses plus importantes appelées flocs. Le sable est séparé de la boue dans un hydroclone, un appareil relativement simple dans lequel l'eau est introduite près du sommet d'un cylindre tangent, de sorte que les matières lourdes telles que le sable sont "filées" par la force centrifuge vers la paroi extérieure. Le sable s'accumule par gravité au fond de l'hydroclone et est recyclé dans le réacteur.

Les filtres biologiques aérés utilisent un bassin avec un média immergé qui sert à la fois de surface de contact pour le traitement biologique et de filtre pour séparer les solides des eaux usées. L'aération par fines bulles est appliquée pour faciliter le processus, et le lavage à contre-courant est utilisé pour nettoyer le média. La surface de terrain requise pour un filtre biologique aéré ne représente qu'environ 15 % de la surface requise pour un système conventionnel à boues activées.

Automatisation

Les procédés avancés d'épuration des eaux usées impliquent des traitements biologiques sensibles aux paramètres de traitement et à l'environnement. Pour garantir la stabilité et la fiabilité des processus physiques, chimiques et biologiques, les stations d'épuration doivent souvent mettre en œuvre des technologies sophistiquées impliquant des systèmes complexes d'instrumentation et de contrôle des processus. L'utilisation d'instruments analytiques en ligne, de contrôleurs logiques programmables (PLC), de systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données (SCADA), d'interfaces homme-machine (HMI) et de divers logiciels de contrôle des processus permet l'automatisation et l'informatisation des processus de traitement avec la possibilité d'effectuer des opérations à distance. Ces innovations améliorent considérablement le fonctionnement des systèmes, réduisant ainsi les besoins de supervision.

Considérations environnementales

Traitements naturels, l'énergie d'énergie et l'empreinte réduction de l'empreinte carbone sont quelques-unes des considérations clés pour les communautés confrontées aux défis de l'énergie et de l'électricité. Les technologies vertes et l'utilisation des énergies renouvelables y compris l'énergie solaires et éolienneLes systèmes de traitement des eaux usées évoluent et contribueront à minimiser l'impact des activités humaines sur l'environnement. Les systèmes naturels écologiques et économiques de traitement et d'élimination des eaux usées ont déjà gagné en importance dans de nombreux endroits, en particulier dans les petites communautés. Il s'agit notamment de zones humides artificielles, de lagunes, d'étangs de stabilisation, de filtres de sol et d'irrigation au goutte-à-goutte, recharge de la nappe phréatique recharge de la nappe phréatique et d'autres systèmes similaires. La simplicité, la rentabilité, l'efficacité et la fiabilité de ces systèmes ont ouvert la voie à des applications potentielles pour ces technologies respectueuses de l'environnement.

Étant donné que les eaux usées sont riches en nutriments et autres produits chimiques, les installations de traitement des eaux usées sont désormais reconnues comme des installations de récupération des ressources. atténuation de la pollution d'atténuation de la pollution. Les nouvelles technologies et approches ont continué à améliorer l'efficacité de la récupération de l'énergie, des nutriments et d'autres produits chimiques dans les stations d'épuration, contribuant ainsi à créer un marché durable et à devenir une source de revenus pour les installations de traitement des eaux usées.

Des concepts tels que l'échange de nutriments ont également vu le jour. L'objectif de ces initiatives est de contrôler et d'atteindre les objectifs globaux de charge polluante pour un bassin versant donné. bassin versant en échangeant des crédits de réduction des nutriments entre les déverseurs de sources ponctuelles et diffuses. Ces programmes peuvent contribuer à minimiser les effets de la pollution par les nutriments et à réduire la charge financière que représente pour les sociétés la modernisation coûteuse des stations d'épuration.

Archis AmbulkarLes éditeurs de l'Encyclopaedia Britannica

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Biosolides, boues d'épuration bouesLes boues d'épuration sont les résidus du traitement des eaux usées. Utilisés comme engrais dans les applications agricoles, les biosolides doivent d'abord être stabilisés par un traitement, tel que la digestion ou l'ajout de chaux, afin de réduire les concentrations de métaux lourds et d'organismes nuisibles (certaines bactéries, viruses et autres agents pathogènes). Ce traitement permet également de réduire le volume de la matière et de stabiliser la matière organique qu'elle contient, réduisant ainsi le risque d'odeurs. L'utilisation des biosolides en agriculture est devenue controversée, les critiques affirmant que même les eaux usées traitées peuvent contenir des bactéries, des virus et des métaux lourds nocifs.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Michele Metych.

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Les éditeurs de l'Encyclopaedia BritannicaCet article a été récemment révisé et mis à jour par Barbara A. Schreiber.

infrastructure environnementale

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Infrastructure environnementale, infrastructure qui assure l'approvisionnement en eau des villes et des villages, l'élimination des déchetset contrôle de la pollution pollution. Elles comprennent de vastes réseaux aqueducs, réservoirsde distribution d'eau, de canalisations d'égout et de stations de pompage ; des systèmes de traitement tels que des bassins de sédimentation et les bassins d'aération, les filtres, fosses septiques, de dessalement de dessalement et incinérateursles installations d'élimination des déchets telles que les décharges sanitaires et les bassins de stockage sécurisés pour les déchets dangereux. Ces installations municipaux servent deux objectifs importants : ils protègent la santé humaine et préservent la qualité de l'environnement. Le traitement de l'eau potable contribue à prévenir la propagation de maladies d'origine hydrique telles que le le choléra, la dysenterieet la la fièvre typhoïdeLe traitement et l'élimination des déchets empêchent la dégradation des écosystèmes. écosystèmes et des quartiers. De même, l'épuration de l'air des gaz et particules polluants au fur et à mesure de leur production permet d'éviter les effets néfastes sur la santé humaine et l'environnement.

station d'épuration des eaux usées

Les stations d'épuration des eaux usées éliminent les déchets chimiques ou biologiques de l'eau.

Croissance croissance de la population, urbanisation, le réchauffement climatiqueLa croissance démographique, l'urbanisation, le réchauffement climatique et le développement industriel exercent des pressions de plus en plus fortes sur les infrastructures existantes. construction de nouveaux ouvrages environnementaux. En outre, des infrastructures environnementales vieillissantes ou mal gérées peuvent contribuer à pénurie d'eauà la contamination des eaux souterraines et à d'autres problèmes d'environnement ou de santé publique Il convient donc d'accorder la priorité à leur entretien. Étant donné que la fourniture, l'exploitation et l'entretien de ces ouvrages nécessitent un investissement important de fonds publics, les citoyens concernés ainsi que les responsables et décideurs municipaux doivent se familiariser avec les concepts de base du l'ingénierie environnementale.

Pour une analyse complète des différents éléments de l'infrastructure environnementale, voir système d'approvisionnement en eau, traitement des eaux usées, gestion des déchets solides, gestion des déchets dangereux, lutte contre la pollutionet contrôle de la pollution de l'air.

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échange de quotas d'émission

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échange de quotas d'émission

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10 décembre 2023, 11:13 AM ET (Reuters)

Pas de prix mondial du carbone ? Certaines entreprises fixent leur propre

L'échange de quotas d'émission, une politique environnementale qui vise à réduire la pollution atmosphérique en fixant une limite aux émissions, en accordant aux pollueurs un certain nombre de quotas compatibles avec ces limites, puis en autorisant les pollueurs à acheter et à vendre ces quotas. L'échange d'un nombre fini de quotas entraîne la fixation d'un prix de marché pour les émissions, ce qui permet aux pollueurs de trouver le moyen le plus rentable d'atteindre la réduction requise. L'échange de quotas d'émission a été utilisé avec un succès notable pour réduire les émissions à l'origine des phénomènes suivants les pluies acideset il est actuellement utilisé dans diverses tentatives à travers le monde pour contrôler les émissions de gaz à effet de serre.

Le principe de l'échange de quotas d'émission

échange de quotas d'émission

Comment fonctionne l'échange de quotas d'émission ? Supposons deux usines émettrices, A et B. Chaque usine émet 100 tonnes de polluants (pour un total d'émissions de 200 tonnes), et l'exigence est de réduire ces émissions de moitié, pour une réduction globale de 100 tonnes.(Gauche) Dans un système traditionnel de commande et de contrôle, chaque usine pourrait être tenue de réduire ses émissions de 50 %, soit de 50 tonnes, pour atteindre la réduction globale de 100 tonnes. L'usine A pourrait être en mesure de réduire ses émissions de seulement 100 dollars par tonne, pour une dépense totale de 5 000 dollars. L'usine B devra peut-être dépenser 200 dollars par tonne, soit un total de 10 000 dollars. Le coût pour les deux usines d'atteindre la réduction globale de 100 tonnes serait donc de 15 000 $. (Droite) Dans un système de plafonnement et d'échange, chaque usine pourrait recevoir des quotas pour seulement la moitié de ses émissions antérieures. L'usine A, pour laquelle la réduction ne coûte que 100 dollars la tonne, pourrait être en mesure de réduire ses émissions à 25 tonnes seulement, ce qui lui laisserait des quotas inutilisés pour 25 tonnes de polluants qu'elle n'émet pas. L'usine B, pour laquelle la réduction coûte 200 dollars la tonne, pourrait estimer qu'il est moins coûteux de réduire ses émissions à 75 tonnes seulement, puis d'acheter les quotas inutilisés de l'usine A, ce qui reviendrait à payer l'usine A pour effectuer les 25 tonnes de réductions que l'usine B ne peut pas se permettre. La réduction globale de 100 tonnes serait toujours atteinte, mais à un coût global inférieur (12 500 dollars) à celui du système de contrôle-commande.

Un système d'échange idéalisé pourrait fonctionner de la manière suivante : Une autorité réglementaire pourrait attribuer aux pollueurs un certain nombre de quotas définissant la quantité de polluants qu'ils sont autorisés à émettre cette année-là. Le nombre total de quotas représenterait une certaine réduction par rapport à l'année précédente, et il serait probablement programmé pour diminuer chaque année suivante afin d'atteindre les objectifs de réduction à long terme. Un groupe de pollueurs pourrait être en mesure de prendre des mesures au cours de l'année, à un coût relativement faible, qui réduiraient en fait leurs émissions bien en deçà de leurs quotas. Dans ce cas, ils risquent de terminer l'année avec des quotas inutilisés. Un deuxième groupe de pollueurs, quant à lui, pourrait trouver très coûteux d'atteindre ses propres objectifs de réduction. Afin d'éviter ce coût, mais aussi d'éviter de se voir infliger une amende par l'autorité de régulation pour dépassement de leurs quotas, le second groupe de pollueurs pourrait être disposé à acheter des quotas inutilisés au premier groupe - ce qui reviendrait à payer le premier groupe pour qu'il procède aux réductions supplémentaires qui sont trop coûteuses pour le second groupe. Les deux groupes négocieraient alors un prix pour les quotas, et les réductions convenues seraient réalisées.

L'autorité de régulation ne se préoccuperait pas de savoir qui possède les quotas inutilisés, tant que les émissions totales sont réduites. Au fil du temps, avec l'abaissement progressif des limites d'émission, le nombre de quotas diminuerait et leur prix augmenterait sur le marché. À un moment donné, même le pollueur le plus sévère pourrait estimer qu'il est moins coûteux d'investir dans des mesures de réduction de la pollution. réduction de la pollution Certains pollueurs pourraient continuer à émettre indéfiniment au-delà de leurs niveaux autorisés, tant que d'autres pollueurs seraient encore en mesure de leur vendre des quotas inutilisés à un prix abordable. Les pollueurs continueraient à investir dans des programmes de réduction des émissions ou dans l'échange de droits d'émission, en fonction de ce qui est le moins coûteux à un moment donné, jusqu'à ce que l'objectif global de réduction soit atteint.

Pluies acides et gaz à effet de serre

Les principes économiques qui sous-tendent l'échange de droits d'émission ont été expliqués par l'économiste américain Thomas Crocker dans son essai de 1966 intitulé "The Structuring of Atmospheric Pollution Control Systems" et par l'économiste canadien John H. Dales dans son ouvrage de référence intitulé Pollution, Property, and Prices : An Essay in Policy-Making and Economics (1968). Le système d'échange de quotas d'émission a reçu sa première application pratique à grande échelle dans le cadre du programme de lutte contre les pluies acides géré par l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA). Agence américaine de protection de l'environnement dans les années 1990. En 1990, des amendements à la loi américaine sur la qualité de l'air (Clean Air Act) ont été adoptés. Clean Air Act de 1970 exigeaient une réduction de moitié des émissions de dioxyde de soufre (SO2) en l'espace de vingt ans, ainsi qu'une réduction parallèle ambitieuse des émissions d'oxydes d'azote. Les émissions de SO2, provenant principalement les centrales électriques devaient finalement être "plafonnées".plafonnées"à 8,95 millions de tonnes par an sur le territoire continental des États-Unis, contre environ 17 millions de tonnes en 1980. À partir de 1995, un nombre croissant de centrales électriques (jusqu'à plus de 1 000) ont été intégrées au programme. Chaque centrale s'est vu attribuer un nombre de quotas d'émission annuels conforme au plafond national, et la direction de chaque centrale a été laissée libre d'aligner ses émissions réelles sur ses quotas ou d'acheter des quotas aux centrales qui avaient réduit leurs émissions en deçà de leurs quotas annuels. En 2010, les centrales électriques incluses dans le programme de lutte contre les pluies acides émettaient environ cinq millions de tonnes de SO2 par an, soit bien moins que le plafond fixé par le programme, et les quotas d'émission de chaque centrale étaient inférieurs à leurs quotas annuels. Le problème des Le problème des pluies acides en Amérique du Nord a été universellement considéré comme maîtrisé. Les représentants de l'industrie et du gouvernement s'accordent à dire que les réductions ont été réalisées plus efficacement dans le cadre du programme de plafonnement et d'échange qu'elles ne l'auraient été dans le cadre d'un système de réglementation plus traditionnel de type "commande et contrôle", qui aurait spécifié comment, quand et de combien les émissions de chaque centrale devaient être réduites.

Le premier système multilatéral d'échange de droits d'émission de gaz à effet de serre a été le premier système multilatéral d'échange de droits d'émission de gaz à effet de serre de l l'Union européenne système d'échange de quotas d'émission (SCEQE), mis en place en 2005 en réponse aux objectifs fixés par le protocole de Kyoto de 1997. Le SCEQE est un système de plafonnement et d'échange similaire en théorie au programme américain de lutte contre les pluies acides, mais beaucoup plus compliqué en pratique. Il couvre plus de 10 000 grandes installations, des centrales électriques aux aciéries, ainsi que l'ensemble des transports, y compris les vols des compagnies aériennes non européennes qui arrivent et partent des aéroports de l'UE. Entre autres objectifs ambitieux, le SCEQE vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre de l'UE (en particulier le dioxyde de carbone) à un niveau inférieur de 20 % à celui de 1990 d'ici à 2020.

Il existe d'autres systèmes dits d'échange de droits d'émission de carbone en dehors de l'UE, mais aucun n'est aussi ambitieux ni aussi complexe. Certains sont limités à des régions individuelles (par exemple, l'Alberta, la Californie), d'autres sont entrepris par un ensemble de gouvernements régionaux (par exemple, la Regional Greenhouse Gas Initiative dans le nord-est des États-Unis), et d'autres encore sont organisés à l'échelle du pays (par exemple, la Nouvelle-Zélande, le Royaume-Uni, l'Allemagne, l'Italie, l'Espagne, l'Italie et la France), Nouvelle-ZélandeNouvelle-Zélande, Australie).

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Certains partisans de l'échange de quotas d'émission affirment qu'aucun système ne sera réellement efficace pour réduire les gaz à effet de serre tant qu'il n'aura pas été rejoint par tous les principaux émetteurs mondiaux, y compris non seulement l'UE, mais aussi les États-Unis. États-Unisla Chine et l'Inde. Selon eux, le fait de relier les systèmes d'échange de droits d'émission du monde entier sous l'égide d'objectifs de réduction convenus au niveau international créerait un prix mondial du carboneet un prix du carbone accepté au niveau mondial entraînerait à son tour une réduction efficace des gaz à effet de serre. D'autres analystes affirment cependant qu'aucun système d'échange de droits d'émission ne pourrait réduire efficacement les gaz à effet de serre, en particulier à l'échelle mondiale. Tout d'abord, ils affirment que les dommages causés à l'environnement mondial sont trop importants. l'environnement par chaque émission supplémentaire de CO2 est très faible, voire inconnue, ce qui rend très difficile l'établissement d'un prix précis pour les émissions. Deuxièmement, un système mondial de plafonnement et d'échange serait très difficile à gérer et presque impossible à appliquer. Les opposants politiques à l'échange de droits d'émission ajoutent l'argument selon lequel tout système de plafonnement et d'échange constituerait une taxe inutile et pesante sur l'activité économique.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Robert Curley.

digestion anaérobie

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digestion anaérobie

processus chimique

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Michelle E. Jarvie

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Dernière mise à jour : 31 oct. 2023 - Historique de l'article

Catégorie : Science et technologie

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digestion

anaérobe

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Digestion anaérobie, processus chimique dans lequel la matière organique est décomposée par des micro-organismes en l'absence de oxygènece qui entraîne la production de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4). Les matières à forte teneur organique, telles que les municipalesles eaux usées municipales, les déchets d'élevage, les déchets agricoles et les déchets alimentaires, peuvent tous subir une digestion anaérobie. Le méthane produit peut être collecté et utilisé directement comme combustible pour la cuisson ou chauffageou être brûlé pour produire de l'électricité. Contrairement à la production de méthane à partir de puits de gaz, la digestion anaérobie est une source d'énergie d'énergie renouvelable.

Matières premières

Il existe plusieurs matières premières pour le processus de digestion anaérobie, qui contiennent toutes de la matière organique, notamment les eaux usées municipales et animales, ainsi que les déchets agricoles et alimentaires. La digestion anaérobie est fréquemment utilisée dans le traitement des eaux usées municipales, souvent dans le cadre d'un processus qui comprend également la digestion aérobie (digestion en présence d'oxygène) et la sédimentation. La digestion anaérobie permet de réduire la quantité de matières solides produites lors du traitement des eaux usées, ce qui réduit les coûts associés à leur élimination. Tout comme les déchets humains, les déchets animaux peuvent également servir de matière première pour la digestion anaérobie.

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biogaz

Les exploitations d'engraissement en claustration (CFO) et les exploitations d'engraissement d'animaux concentrés (CAFO) sont de grandes exploitations d'engraissement d'animaux, contenant généralement plus de 300 bovins, 600 porcs ou moutonsou 30 000 volailles. Lorsqu'il y a autant d'animaux dans une ferme, le fumier et les eaux usées qui en résultent peuvent avoir des répercussions importantes sur l'environnement si on les laisse simplement s'écouler sur les terres et se déverser dans les égouts pluviaux et les eaux de surface. Les déchets épuisent l'oxygène de l'eau en se dégradant, ce qui peut être préjudiciable à la faune aquatique. Il est souvent nécessaire de confiner les déchets animaux pour protéger la qualité de l'eau. La digestion anaérobie réduit le volume des déchets, produit du méthane utilisable et fournit un sous-produit qui peut être utilisé comme engrais.

Outre les déchets animaux, les déchets végétaux issus de l'agriculture peuvent être traités par digestion anaérobie. En Europe, les cultures énergétiques sont destinées aux usines de digestion anaérobie, appelées usines de biogaz (si l'usine accepte plus d'un type de déchets). (Si l'usine accepte plus d'une matière première agricole, on parle d'usine de co-digestion). Cultures souffrant de maladie ou insectes peuvent également être récoltées et utilisées comme matière première pour la digestion anaérobie.

La plupart des matières organiques peuvent subir une digestion anaérobie, à l'exception des déchets ligneux. Le bois contient de la lignineque la plupart des micro-organismes anaérobies ne peuvent pas dégrader. Toutefois, au début du 21e siècle, la recherche dans le domaine des biocarburants s'est concentrée sur les anaérobies capables de dégrader la cellulose dans le but de produire de l'éthanol à partir de déchets ligneux.

Processus

Le processus de digestion anaérobie est utilisé dans le traitement des eaux usées domestiques et industrielles. Dans le cadre d'un traitement classique des eaux usées, les déchets organiques primaires (solides) et secondaires (liquides) peuvent être digérés en anaérobiose. Bien que ce processus de digestion produise du méthane, son objectif premier est de réduire le volume de déchets solides à éliminer. De plus en plus, les usines municipales considèrent le méthane comme un sous-produit bénéfique du traitement des matières solides, et elles capturent le méthane pour l'utiliser sur place. La matière organique (ou organique) dans l'environnement à faible teneur en oxygène des décharges subissent également une digestion anaérobie, produisant du méthane.

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Les matières organiques qui alimentent le processus de digestion anaérobie sont composées de carbone, d'azoteet d'oxygène (C, N et O). Les micro-organismes utilisent ces matières organiques comme substrat pour croissance et les combinent avec de l'eau (H2O) pour former du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4). La transformation des matières organiques en méthane n'est pas le fait d'un seul micro-organisme, mais se déroule en trois étapes grâce au travail d'équipe de plusieurs micro-organismes. Les premiers micro-organismes transforment les matières organiques en une substance que d'autres micro-organismes peuvent convertir en organiques. Les bactéries anaérobies méthanogènes (productrices de méthane) anaérobies convertissent les acides organiques en méthane.

La quantité de méthane et de dioxyde de carbone produite dépend de la composition du substrat organique d'origine en cours de décomposition. Sucres, amidonset la cellulose produisent des quantités à peu près égales de méthane et de dioxyde de carbone. Lorsque les protéines et les graisses subissent une digestion anaérobie, elles produisent plus de méthane que de dioxyde de carbone. Le biogaz digéré contient généralement une concentration maximale de 70 % lorsque les graisses sont digérées. Les déchets digérés des installations d'abattage peuvent produire environ 60 % de méthane.

La production de gaz dépend également beaucoup de la température. Les bactéries anaérobies survivent dans une large gamme de températures, mais il existe deux grandes catégories de méthanogènes. Les bactéries à température moyenne (mésophiles) se développent entre 20 et 45 °C (68 et 113 °F), et la digestion anaérobie à l'aide de bactéries mésophiles a lieu entre 30 et 38 °C (86 et 100 °F). En revanche, la plage de température optimale pour la production de gaz par les bactéries à haute température (thermophiles) est de 49 à 57 °C (120 à 135 °F). La production de gaz peut être maximisée lorsque la température est maintenue dans ces plages et que la matière première est constante.

Méthane de décharge

Bien qu'il ne s'agisse pas d'une technique de traitement intentionnelle pour les déchets solides municipauxla décomposition de la matière organique dans l'environnement peu oxygéné des décharges produit naturellement un gaz composé à 50 % de méthane et à 50 % de dioxyde de carbone. Selon l'Agence américaine pour la protection de l'environnement (U.S. Environmental Protection Agencyenviron un cinquième des émissions de méthane d'origine humaine provient des décharges. Le gaz de décharge peut être extrait et collecté à l'aide d'une série de puits. Le gaz peut être brûlé directement à la torche si l'on a besoin de chaleur ou d'électricité sur le site. Il peut également être traité pour en augmenter la teneur en méthane, ce qui permet d'obtenir un gaz de meilleure qualité pour les gazoducs ou le stockage dans des réservoirs.

Utilisations finales du méthane

Le méthane peut être brûlé pour produire de l'énergie. L'énergie peut alors être utilisée pour le chauffage résidentiel, la cuisine ou la la production d'électricité. Le méthane brûlé dans les stations d'épuration des eaux usées est généralement utilisé pour chauffer le site. Ce méthane serait autrement brûlé à la torche ou évacué directement dans l'atmosphère. l'atmosphère. L'utilisation du méthane sur place réduit les coûts d'exploitation globaux de l'usine.

Au début du 21e siècle, l'utilisation du biogaz pour la production d'électricité était en hausse dans le monde entier, en particulier en Indeau Pakistan et en Chine. En Europe, l'Allemagne s'est imposée comme le chef de file de l'utilisation du biogaz pour la production d'électricité.

Dans les pays en développement, les digesteurs anaérobies à petite échelle peuvent fournir du combustible pour la cuisine et l'éclairage des habitations. Dans les petites exploitations agricoles, on estime que les déchets d'une vache peuvent produire environ 0,45 mètre cube (environ 15,9 pieds cubes) de méthane par jour lorsqu'ils sont digérés. Le Programme des Nations unies pour le développement reconnaît que les digesteurs anaérobies domestiques et agricoles à petite échelle constituent l'une des sources d'énergie décentralisées les plus utiles. Les petits systèmes domestiques permettent aux ménages d'utiliser les déchets humains, animaux et agricoles pour produire leur propre énergie.

Quelle que soit l'utilisation finale du biogaz, il réduit la consommation de sources de méthane non renouvelables. Le biogaz a également moins d'impact sur l'environnement car sa production ne nécessite pas de forage. Le biogaz neutre en carbone contribue moins au réchauffement de la planète que le méthane extrait du sol, car il libère dans l'atmosphère le carbone qui aurait été libéré lors de la décomposition naturelle de la matière organique d'origine.

Michelle E. Jarvie

filtre à ruissellement

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Filtre à tambour, en traitement des eaux uséesun lit de pierres concassées roche ou d'autres matériaux grossiers d'une profondeur d'environ 2 mètres (6 pieds) et d'un diamètre pouvant aller jusqu'à 60 mètres (200 pieds). Les eaux usées décantées sont pulvérisées sur la surface du lit et sont davantage purifiées lorsqu'elles descendent, entrant en contact avec des couches de micro-organismes (boue) attachées au support. Les micro-organismes absorbent la matière organique contenue dans les eaux usées et la stabilisent par un métabolisme aérobie, éliminant ainsi les substances exigeant de l'oxygène dans les eaux usées. Les filtres à tambour éliminent jusqu'à 85 % des polluants organiques des eaux usées.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Robert Curley.

Loi sur l'eau propre

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États-Unis [1972]

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Également connue sous le nom de : CWA, Federal Water Pollution Control Act Amendments of 1972 (Loi fédérale sur la lutte contre la pollution de l'eau - Amendements de 1972)

Rédigé par

Arthur Holst

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la pollution de l'eau

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Également connu sous le nom de :

Modifications de la loi fédérale sur la lutte contre la pollution de l'eau de 1972

Date :

1972

Localisation :

États-Unis

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station d'épuration des eaux usées

Les stations d'épuration des eaux usées éliminent les déchets chimiques ou biologiques de l'eau.(plus)

Clean Water Act (CWA), loi américaine promulguée en 1972 pour restaurer et maintenir des eaux propres et saines. La CWA a été adoptée en réponse aux préoccupations croissantes du public concernant l'environnement et l'état des eaux du pays. Elle constitue une révision majeure de la loi fédérale de 1948 sur le contrôle de la pollution de l'eau, qui s'était révélée inefficace. La CWA a été amendée en 1977 pour réglementer le rejet des eaux usées non traitées par les municipalités, les industries et les entreprises dans les rivières, les lacs et les eaux côtières.

La CWA est chargée de la qualité de l'eau et fixe des normes minimales pour les rejets de déchets pour chaque industrie, ainsi que des réglementations pour des problèmes spécifiques tels que les produits chimiques toxiques et les les déversements d'hydrocarbures. La pollution ponctuelle, qui est rejetée par les égouts et les usines ou d'autres sources ayant une origine spécifique, est réglementée par l'Agence pour la protection de l'environnement (Environmental Protection Agency). l'Agence pour la protection de l'environnement (EPA) et le programme de permis de rejet de la CWA, le National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES). Le NPDES exige de tout station d'épuration d'obtenir un permis de rejet et de suivre les directives de l'EPA pour le traitement de l'eau. le traitement de l'eau. Les permis fixent des limites à la quantité de matières pouvant être rejetées. En outre, de nombreuses stations d'épuration participent au programme national de prétraitement, qui vise à réduire le nombre de polluants rejetés dans le réseau d'égouts par les sources industrielles, ce qui se traduit par un fonctionnement plus sûr des stations et par la réutilisation ou le recyclage des eaux usées et des boues.

Grâce à la CWA, de nombreuses municipalités à travers les États-Unis ont reçu des fonds fédéraux pour construire et améliorer les stations d'épuration des eaux usées. Les révisions apportées à la CWA en 1987 ont supprimé le programme original de subventions à la construction et l'ont remplacé par un fonds renouvelable rationalisé de contrôle de la pollution de l'eau (State Water Pollution Control Revolving Fund). La CWA a également été modifiée pour traiter de questions environnementales spécifiques telles que les zones humides ou la protection des Grands Lacs ou la qualité de l'eau des Grands Lacs. Bien que des améliorations significatives aient été apportées en matière de santé publique et l'environnement grâce à l'application de la CWA par l'EPA, la CWA doit encore relever des défis liés à la pollution diffuse, comme l'huile de moteur dans les eaux de ruissellement, les débordements d'égouts sanitaires, l'amélioration continue des infrastructures de traitement de l'eau et l'utilisation et l'élimination des boues d'épuration municipales.

En octobre 2022, la Cour suprême des États-Unis a entendu les plaidoiries dans l'affaire Sackett v. Environmental Protection Agency, qui remettait en cause la décision d'un tribunal inférieur selon laquelle une zone humide était soumise à la réglementation de la CWA en vertu de son statut juridique d'"eaux navigables" ou d'"eaux des États-Unis". Cette affaire a suscité l'inquiétude des écologistes et d'autres acteurs, car elle a donné à la Cour l'occasion d'adopter un test relatif aux zones humides réglementables (proposé pour la première fois dans l'avis de la pluralité de la Cour dans l'affaire Rapanos v. United States [2006]) qui réduirait considérablement le nombre de zones humides que l'EPA pourrait protéger.

Arthur HolstLes éditeurs de l'Encyclopaedia Britannica

fosse septique

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fosse septique

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Fosse septique, traitement des eaux usées Unité de traitement et d'élimination des eaux usées utilisée principalement pour les résidences individuelles non reliées à un réseau d'égouts municipal. aux réseaux d'égouts municipaux. Elle se compose généralement d'une fosse à un ou deux compartiments en béton ou en fibre de verre à un ou deux compartiments, enterré dans le sol. Les solides se déposent au fond de la cuve et sont partiellement décomposés par le métabolisme bactérien anaérobie dans les boues. Les graisses et les solides flottants sont bloqués par un déflecteur situé au sommet de la cuve, tandis que l'effluent s'écoule dans un champ d'épuration, d'où il s'infiltre dans le sol. Après plusieurs années d'utilisation, les boues accumulées doivent être pompées hors du réservoir pour être éliminées dans une station d'épuration municipale. d'épuration. Lorsqu'elles sont correctement conçues, installées et entretenues, les fosses septiques et les champs d'épuration permettent une élimination des eaux usées efficace, à long terme et à faible coût.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Robert Curley.

égout

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Égout, conduit qui transporte eaux usées de leur source à un point de traitement et d'élimination. Les eaux usées peuvent être des eaux domestiques (sanitaires), des eaux industrielles, des eaux de ruissellement ou un mélange des trois. Les tuyaux ou tunnels de grand diamètre qui transportent un mélange des trois types de déchets liquides, appelés égouts unitaires, ont été couramment construits au 19e et au début du 20e siècle, et nombre d'entre eux sont encore utilisés. Aujourd'hui, les égouts unitaires ne sont plus construits, car les volumes importants d'eaux pluviales qui doivent être transportés par temps de pluie dépassent souvent la capacité des systèmes de traitement des eaux usées. Au lieu de cela, on construit maintenant des systèmes d'égouts séparés. Les égouts pluviaux de grand diamètre transportent uniquement les eaux de ruissellement vers un point d'évacuation ; des structures d'entrée appelées bassins de réception sont construites le long de la canalisation pour acheminer les eaux de ruissellement dans le réseau. Un réseau séparé d'égouts sanitaires, de plus petit diamètre, transporte les eaux usées domestiques et industrielles prétraitées vers une station d'épuration municipale où les contaminants sont éliminés pour éviter la la pollution de l'eau. Dans certains cas, les égouts pluviaux peuvent acheminer les eaux de ruissellement vers un point de stockage temporaire et de traitement avant leur élimination.

L'agencement et la conception d'un réseau d'égouts dépendent en grande partie de la topographie de la zone desservie. Dans la mesure du possible, les canalisations sont placées de manière à ce que les eaux usées s'écoulent naturellement vers le bas dans des conduites partiellement remplies qui ne sont pas sous pression. Les dimensions et les pentes des canalisations doivent être conçues de manière à assurer des vitesses d'affouillement adéquates pour les débits minimaux, tout en limitant les vitesses excessives afin d'éviter l'abrasion des parois des canalisations pour les débits maximaux. En terrain plat, les eaux usées doivent parfois être pompées sous pression dans des conduites de refoulement directement vers une station d'épuration ou vers un point où elles peuvent à nouveau s'écouler vers le bas par gravité.

Les tuyaux d'égout doivent être solides et durables. Les égouts de diamètre relativement faible sont en grès vitrifié, d'amiante cimentou en plastique ; le béton armé Le béton armé est utilisé pour les réseaux d'égouts plus importants, et la fonte ductile ou l'acier sont utilisés pour les conduites de refoulement. Les joints entre les sections de tuyaux d'égout doivent être flexibles, mais ils doivent aussi être suffisamment étanches pour empêcher les fuites d'eaux usées hors de la canalisation ou les infiltrations d'eaux souterraines dans la canalisation. Des structures d'accès appelées trous d'homme sont situées au-dessus de la canalisation à intervalles fréquents pour le nettoyage et la réparation des conduites, ainsi que pour l'échantillonnage et la mesure du débit. Les regards sont généralement de forme cylindrique et sont fabriqués en briques, en béton ou en blocs de béton ; un cadre et un couvercle circulaires en fonte supportent les charges de trafic et empêchent l'eau de surface de pénétrer. Pour franchir des cours d'eau, des autoroutes ou d'autres obstacles, une courte section de la canalisation peut être abaissée ou déprimée, formant ainsi un siphon. L'ensemble du réseau de canalisations, de regards, de stations de pompage, de conduites de refoulement, de siphons inversés et d'autres accessoires est appelé réseau d'égouts.

Voir aussi Traitement des eaux usées.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Robert Curley.

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Résumé

Le traitement des eaux usées est le moyen par lequel l'eau qui a été utilisée et/ou contaminée par l'homme ou la nature est ramenée à une qualité souhaitable. Le traitement peut consister en des processus chimiques, biologiques ou physiques, ou en une combinaison de ceux-ci. L'eau peut être traitée à n'importe quel niveau de qualité souhaité ; cependant, plus sa pureté augmente, plus le coût pour atteindre cette pureté augmente. La qualité requise de l'eau est dictée par l'usage auquel elle est destinée, par exemple la vie aquatique, l'eau potable ou l'irrigation. L'objectif de ce chapitre est de décrire les technologies de traitement des eaux usées principalement utilisées aujourd'hui. En fin de compte, la technologie choisie comme appropriée pour une application peut ne pas être optimale pour une autre. Le choix sera basé sur des facteurs spécifiques au site, tels que les ressources disponibles, le climat, la disponibilité du terrain, l'économie, etc.

Mots-clés : Écotoxicologie, toxicologie environnementale, évaluation des risques pour l'environnement et la santé humaine, pollution des sols et des eaux souterraines, transport et devenir des produits chimiques dans l'environnement, valorisation des déchets, gestion des ressources, traitement des eaux usées, contrôle de la pollution de l'eau, gestion des ressources en eau.

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Objectifs de la gestion des eaux usées

L'objectif global de la gestion des eaux usées est le développement durable des ressources naturelles, y compris la protection de la santé publique et de l'environnement. Le développement durable peut être défini comme la satisfaction des besoins actuels de la société sans compromettre ceux des générations futures. Dans le contexte de la qualité de l'eau, le développement durable peut être considéré comme la gestion des ressources en eau de telle sorte que les utilisations actuelles et futures de cette ressource ne soient pas compromises. Par conséquent, les objectifs en matière d'utilisation, de traitement, de récupération et de réutilisation de l'eau doivent être compatibles avec ce but.

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Gestion de la qualité de l'eau

Pour comprendre la nécessité d'un degré particulier de traitement des eaux usées, il faut introduire le concept de gestion de la qualité de l'eau. L'eau doit être utilisée et traitée de manière à minimiser les effets nocifs, tant pour l'environnement que pour l'utilisateur suivant. D'un point de vue technique, il convient de déterminer l'utilisation prévue d'une eau, de définir les exigences en matière de qualité de l'eau pour cette utilisation, puis d'appliquer un traitement ou d'autres techniques de gestion en fonction de ces exigences.

Le dictionnaire définit la pollution comme quelque chose qui rend l'eau physiquement impure, sale ou souillée, sale, tachée, entachée ou souillée. En fait, l'ajout de tout élément à une eau qui modifie négativement sa qualité existante constitue une pollution, y compris la chaleur et les sédiments. La pollution peut être causée à la fois par l'homme et par la nature, et les effets peuvent être similaires.

La philosophie de la lutte contre la pollution de l'eau a considérablement évolué depuis l'adoption de la loi sur le service de santé publique de 1912, qui visait principalement à étudier la propagation des maladies transmises par l'eau. Aujourd'hui, les normes de qualité de l'eau sont généralement limitées par des considérations relatives à la vie aquatique. Par exemple, la norme primaire pour l'eau potable en ce qui concerne le zinc est de 5 mg l- 1, alors que des concentrations de zinc aussi faibles que 0,001 mg l- 1 peuvent être toxiques pour la vie aquatique. Les implications de cette différence sont évidentes, car le coût de la protection de la vie aquatique peut être beaucoup plus élevé que celui du respect des normes de qualité de l'eau potable. Il convient de noter que le coût de l'élimination d'un contaminant augmente considérablement lorsque le pourcentage d'élimination augmente. D'un point de vue technique, l'eau peut être rendue aussi pure que souhaité ; cependant, d'un point de vue pratique, le coût pour atteindre une pureté donnée doit être pris en compte.

Le Clean Water Act de 1987 exige que les effluents d'eaux usées susceptibles de contenir des contaminants toxiques fassent l'objet d'essais biologiques (toxicité de l'effluent entier) afin de déterminer si ces rejets peuvent avoir des effets néfastes sur le biote des eaux réceptrices. Plusieurs espèces aquatiques sont utilisées et évaluées pour leurs effets aigus et chroniques. S'il est établi que la toxicité aquatique est préoccupante, une évaluation visant à réduire la toxicité doit être effectuée. Cela comprend une évaluation de la réduction de la toxicité (TRE) et, si nécessaire, une évaluation de l'identification de la toxicité (TIE) afin d'identifier et d'éliminer l'agent ou les agents responsables de la toxicité.

En raison des limites de plus en plus strictes imposées à certains polluants en raison de leur toxicité potentielle et/ou d'autres effets délétères sur les écosystèmes critiques et la santé publique, l'accent mis sur le traitement des eaux usées s'est déplacé vers la gestion des eaux usées. Cela inclut la prévention plutôt que le traitement/la remédiation et la promotion de "technologies propres". L'industrie met désormais l'accent sur la minimisation des déchets et l'analyse du cycle de vie des produits afin de réduire les matières premières, l'énergie et les rejets dans l'environnement, ce qui permet de préserver les ressources naturelles, de réduire les risques/la responsabilité et, en même temps, de réaliser d'importantes économies.

Les eaux de surface réceptrices (lac, rivière, océan ou estuaire) ont la capacité innée d'accepter certains contaminants sans impact négatif sur l'environnement. Cette capacité d'auto-épuration est appelée capacité d'assimilation des déchets. Elle est définie comme la quantité de contaminants qui peut être déversée dans une eau réceptrice, dans des conditions définies de faible débit (et dans certains cas de débit élevé), et qui n'aura pas d'effets délétères. Ce concept dicte souvent les exigences en matière de traitement des eaux usées imposées à un déverseur d'eaux usées. Toutefois, lorsque la capacité d'assimilation est suffisante, les réglementations ou les normes peuvent imposer au moins un degré minimal de traitement pouvant être obtenu par des normes technologiques et sont basées sur ce qui peut être réalisé technologiquement plutôt que sur ce qui est nécessaire d'un point de vue environnemental.

Lorsque la capacité d'assimilation n'est pas suffisante pour absorber les effluents d'eaux usées et maintenir les normes des cours d'eau, il est nécessaire de se conformer à des normes basées sur la qualité de l'eau. Sur la base de l'utilisation désignée du cours d'eau et des résultats des évaluations écotoxicologiques, les charges journalières maximales totales (TMDL) sont déterminées par les agences environnementales de l'État. En tenant compte des contributions de la pollution diffuse, des conditions de base et d'un facteur de sécurité, une détermination est faite pour chaque déverseur quant aux charges d'effluents acceptables pour les sources ponctuelles. En conséquence, des restrictions de permis de rejet sont alors imposées et appliquées. Ces mesures exigent généralement un niveau élevé de traitement, ce qui permet de se concentrer sur la gestion des ressources, la réduction des déchets et les options de réutilisation de l'eau.

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Classification des polluants

Il est commode de classer les polluants en quatre catégories : chimique, physique, physiologique et biologique. Il convient d'examiner brièvement ces catégories, ainsi que leur méthode d'élimination. Il convient de noter qu'en fonction de l'utilisation prévue de l'eau, chaque eau réceptrice aura une limite quant à la quantité de chacun de ces types de déchets qui peut être déversée dans l'eau sans effets néfastes.

Les polluants chimiques peuvent être classés en deux grandes catégories : les polluants inorganiques et les polluants organiques, ces derniers étant définis comme les composés contenant du carbone organique. Le principal problème des matières organiques est leur conversion en dioxyde de carbone et en eau, comme suit :

Matières organiques+microorganismes+oxygène+nutriments→C02+H20+plus de microorganismes

Dans la mesure où la vie aquatique nécessite un certain niveau d'oxygène dissous pour vivre et se propager, il est évident que si une quantité suffisante de matières organiques est introduite dans l'eau, les niveaux d'oxygène peuvent être réduits à des concentrations inimaginables. Il est intéressant de noter que le processus décrit est le même que celui qui se déroule dans les processus aérobies (présence d'oxygène libre) de traitement des eaux usées. La mesure courante des substances appauvrissant l'oxygène est la demande biochimique en oxygène (DBO).

La toxicité des produits chimiques inorganiques est une considération primordiale. Par exemple, le rejet de sels solubles peut entraîner une modification du pH et les métaux lourds peuvent être directement toxiques. Il convient toutefois de noter que les substances organiques peuvent être toxiques (par exemple, les pesticides) et que les substances inorganiques peuvent entraîner un appauvrissement en oxygène (par exemple, l'acide sulfureux). De même, toutes les matières contenant du carbone ne peuvent pas entraîner une demande en oxygène (par exemple, le bicarbonate). Certains composés contenant du carbone organique peuvent être très difficiles à biodégrader ou non biodégradables. La toxicité aquatique doit être évaluée le cas échéant et des mesures doivent être prises pour éliminer ou réduire la toxicité si nécessaire.

Les autres matières organiques comprennent des composés de nature toxique, tels que les pesticides, et des composés produisant des goûts et des odeurs, notamment les phénols et les huiles qui ont tendance à former des films de surface. L'USEPA a dressé une liste de 126 substances chimiques organiques et inorganiques toxiques qui font l'objet de limitations spécifiques dans les permis de rejet. Ces substances sont considérées comme des polluants prioritaires et peuvent être consultées sur le site web de l'USEPA à l'adresse suivante www.epa.gov. Les substances chimiques organiques volatiles (COV) telles que le benzène et le toluène peuvent entraîner des problèmes de santé publique et doivent être contrôlées dans le cadre de la loi sur la qualité de l'air (Clean Air Act). Les substances organiques réfractaires sont particulièrement préoccupantes en raison des effets cumulatifs potentiels à long terme de ces matériaux dans l'eau potable et la chaîne alimentaire. La loi sur la salubrité de l'eau potable (SDWA) exige également que l'USEPA dresse la liste des contaminants non réglementés dont on sait ou prévoit qu'ils se retrouvent dans les réseaux d'eau publics et qui pourraient nécessiter une réglementation à l'avenir. Cette liste, appelée Contaminant Candidate List (CCL), est mise à jour tous les cinq ans et peut être consultée sur le site web de l'EPA. L'EPA utilise la CCL pour hiérarchiser les efforts de recherche afin de prendre des décisions réglementaires éclairées sur des produits chimiques spécifiques. L'agence décide de réglementer ou non au moins cinq substances chimiques figurant sur la CCL à chaque cycle de publication. Les nouveaux polluants organiques, tels que les produits pharmaceutiques et de soins personnels (PPCP) et les perturbateurs endocriniens (EDC), ont fait l'objet d'une attention croissante au cours de la dernière décennie. Cela est dû à leur large distribution dans les eaux de surface, les eaux souterraines et les effluents d'eaux usées, ainsi qu'à leurs effets sur le développement d'une variété d'espèces aquatiques, le développement d'agents pathogènes résistants aux antibiotiques et les effets possibles sur la santé humaine. L'EPA est en train d'évaluer les réglementations relatives à un certain nombre de ces nouveaux polluants. Certains sont actuellement interdits aux États-Unis et dans l'Union européenne.

Les polluants physiques comprennent la couleur, la turbidité, la température, les solides en suspension, la mousse et la radioactivité. Bien que la couleur ne soit pas nécessairement nocive, elle peut être inacceptable d'un point de vue esthétique pour l'eau potable et certaines utilisations industrielles. La couleur est souvent causée par des colloïdes organiques, ce qui rend son élimination coûteuse. La couleur peut être le résultat de la décomposition naturelle de matières organiques végétales telles que les acides fluviques et humiques. Ceux-ci peuvent réagir avec le chlore libre pour former des trihalométhanes (THM) qui sont un problème de santé publique dans les eaux potables. La température est un facteur important de l'activité biologique et influe considérablement sur les réactions chimiques, biologiques et physiques. Elle peut également agir en synergie avec des substances toxiques ; par exemple, la toxicité des métaux lourds augmente avec la température. La turbidité est causée par des matières colloïdales et/ou des solides en suspension, et son élimination nécessite une coagulation et une filtration. Les matières en suspension, qui peuvent être à l'origine de la turbidité, peuvent résulter des rejets d'eaux usées ou de processus naturels, tels que l'érosion. Elles peuvent inhiber la photosynthèse en réduisant la pénétration de la lumière, diminuer l'activité des organismes benthiques en recouvrant le fond de l'eau de sédiments et gêner l'activité des poissons en obstruant leurs branchies. Les solides peuvent être organiques ou inorganiques. Les solides dissous ont tendance à augmenter en concentration avec la réutilisation. Dans la plupart des cas, il est difficile et coûteux de les éliminer. La mousse produite par les agents de surface peut causer des problèmes esthétiques, mais les progrès réalisés par l'industrie des détergents ont permis de minimiser ces effets. Les agents de surface peuvent également entraîner une réduction du taux de transfert de l'oxygène gazeux dans l'eau. La radioactivité peut résulter de retombées, de sources naturelles ou de rejets de déchets et peut être incorporée dans les boues ou la vie biologique ou dissoute dans l'eau. En raison de leurs effets uniques, les substances radioactives doivent être contrôlées à la source.

Les effets physiologiques de la pollution sont principalement dus au goût et à l'odeur. Bien que les problèmes de goût et d'odeur puissent être mineurs, la réaction du public entraîne souvent une amplification des problèmes et une publicité négative concomitante pour le fournisseur d'eau. Le goût et l'odeur sont particulièrement désagréables lorsqu'ils sont présents dans l'eau potable ou dans l'eau de traitement des aliments, où l'appétence est importante. Il est important de noter que le phénol est détectable à des concentrations de 0,001 mg l- 1 et qu'il est omniprésent dans les rejets d'eaux usées de l'industrie pétrochimique. La capacité des substances productrices de goût et d'odeur à altérer le poisson est également importante.

La catégorie biologique peut également être divisée en deux subdivisions : les considérations de santé publique liées aux maladies d'origine hydrique et l'eutrophisation et/ou les proliférations biologiques résultant de l'ajout de nutriments.

Les agents responsables des maladies d'origine hydrique sont les virus, les protozoaires, les bactéries et les helminthes. Les problèmes épidémiques actuels comprennent l'hépatite (d'origine virale), la giardiase et le cryptosporidium (d'origine protozoaire). La maladie d'origine hydrique la plus grave est probablement le choléra (d'origine bactérienne), qui a provoqué de grandes épidémies avec un taux élevé de mortalité et de morbidité dans les années 1800 aux États-Unis et qui continue à poser problème dans les pays en développement. Des exemples de maladies transmises par l'eau sont présentés dans le Tableau I .

Tableau I

Exemples de maladies infectieuses transmises par l'eau

BactériesCampylobacter jejuni.Escheria coli entéropathogène (gastro-entérite)Vibrio cholerae (choléra)Leptospira spp. (leptospirose)Salmonella typhi, S. paratyphi (fièvre entérique)Shigella spp. (dysenterie bacillaire)Yersinia enterocolitica (gastro-entérite)
Legionella pneumophillia (maladie respiratoire aiguë)VirusRotavirus (gastro-entérite, (gastro-entérite, infection des voies respiratoires supérieures)Norovirus (gastro-entérite)Hépatite A (hépatite infectieuse)Hépatite E (hépatite infectieuse)Entérovirus (y compris poliovirus)ProtozoairesEntamoeba histolytica (dysenterie amibienne)Cryptosporidia spp. (cryptosporidiose)Giardia lambia (giardiase)HelminthesDracunculose (maladie du ver de Guinée)Schistosoma spp. (schistosomiase ; bilharziose)

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La deuxième catégorie, que l'on peut appeler pollution biologique secondaire, est la détérioration de la qualité de l'eau résultant de l'apport de phosphore et/ou d'azote dans les eaux réceptrices, qui peut provenir de rejets d'eaux usées ou d'une pollution n'ayant pas de source unique (pollution diffuse). Lorsqu'une croissance biologique excessive et les problèmes de qualité de l'eau qui en découlent se produisent dans les lacs et les estuaires, le phénomène est connu sous le nom d'eutrophisation. L'eutrophisation est un processus géologique naturel qui peut être accéléré par les activités culturelles de l'homme. Les cyanobactéries (algues bleues) peuvent proliférer dans les eaux eutrophes. Certains de ces organismes sont capables de produire des toxines qui ont des effets néfastes sur la santé humaine, notamment sur le foie, le système gastro-intestinal et le système nerveux. Dans de nombreuses régions du monde, y compris aux États-Unis, les systèmes d'approvisionnement en eau ont été compromis par ces toxines. Cet impact devrait s'aggraver en raison des effets du changement climatique.

Il convient de noter que l'élimination des nutriments (c'est-à-dire l'élimination du phosphore et de l'azote) a été l'une des principales motivations des procédés avancés de traitement des eaux usées pour les rejets effectués dans les masses d'eau concernées.

Les polluants peuvent également être classés comme conventionnels, toxiques ou non conventionnels. Les contaminants conventionnels sont typiques des eaux usées domestiques et comprennent la DBO, les solides en suspension, le pH, les coliformes, les huiles et les graisses. Les polluants toxiques comprennent les polluants prioritaires et d'autres composants entraînant une toxicité aquatique et/ou affectant la santé publique. Il peut s'agir d'anomalies comportementales ou physiologiques, de cancers ou de mutations génétiques en cas d'exposition. Les polluants non conventionnels sont définis par l'USEPA comme n'étant ni conventionnels ni toxiques. Il s'agit notamment de la demande chimique en oxygène (DCO), du carbone organique total (COT) et des nutriments (phosphore et azote). Le type et le degré de traitement dépendent de la classification des contaminants et de celle des eaux réceptrices.

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Classification des méthodes de traitement des eaux usées

Les procédés de traitement des eaux usées sont classés en traitement à la source, prétraitement, traitement primaire, traitement secondaire et traitement tertiaire ou avancé des eaux usées.

Le traitement à la source est utilisé pour éliminer les substances toxiques et/ou d'autres contaminants indésirables afin d'éviter qu'ils ne se mélangent à d'autres flux de déchets. Cette approche offre des possibilités de réutilisation de ces constituants, tels que les métaux, etc. Le traitement conventionnel comprend un traitement préalable et un traitement primaire, suivis de procédés de traitement secondaire. Si nécessaire, des procédés de traitement tertiaire sont inclus dans la séquence de traitement afin d'éliminer des constituants spécifiques jusqu'à des niveaux de résidus très faibles. Le prétraitement est utilisé pour rendre les eaux usées brutes compatibles et/ou aptes à être traitées ultérieurement. Une attention particulière est accordée aux constituants qui passent, interfèrent ou s'accumulent dans les boues ou qui sont autrement incompatibles avec les processus de traitement suivants. L'égalisation, la rétention des déversements, la neutralisation pour l'ajustement du pH, l'ajout de nutriments, l'élimination des substances toxiques ou inhibitrices, l'élimination des huiles et des graisses et l'élimination des solides par flottation, sédimentation ou filtration sont des processus de prétraitement typiques. Le traitement primaire est un sous-ensemble des méthodes de prétraitement et implique une séparation physique par tamisage, dessablage et sédimentation.

En fonction de la quantité de matières organiques contenues dans les matières solides, le traitement primaire peut éliminer une part importante des substances exigeant de l'oxygène (DBO). Une station primaire bien conçue et bien exploitée peut éliminer jusqu'à 35-40 % de la DBO et jusqu'à 60-65 % des solides décantables pour les eaux usées municipales.

Le traitement secondaire ajoute un processus biologique après le traitement primaire, qui est généralement soit une boue activée, soit une filtration au goutte-à-goutte pour les eaux usées municipales. Les boues activées ou une modification des systèmes de traitement par croissance en suspension sont généralement utilisées pour les eaux usées industrielles afin d'obtenir un effluent de haute qualité. Ces processus biochimiques sont généralement aérobies et sont les mêmes que ceux décrits précédemment dans une rivière, où les matières organiques sont oxydées en dioxyde de carbone et en eau.

Une station d'épuration secondaire bien conçue et bien exploitée peut éliminer 85 à 95 % de la DBO et des solides en suspension. En vertu de la réglementation en vigueur aux États-Unis, tous les rejets doivent être soumis au moins à un traitement secondaire.

Le traitement conventionnel est décrit par la meilleure technologie de traitement conventionnel (BCT) et est conçu pour éliminer les polluants conventionnels tels que la DBO, les MES, etc. communs aux eaux usées municipales. Cependant, la meilleure technologie de traitement conventionnelle n'élimine pas efficacement de nombreux constituants préoccupants à l'heure actuelle, en particulier ceux qui proviennent des eaux usées industrielles. Il s'agit notamment de nombreux COV, substances toxiques, substances organiques non biodégradables, polluants organiques persistants (POP), nutriments et contaminants émergents tels que les EDC et les PPCP. Une technologie de traitement supplémentaire est donc nécessaire.

Le traitement tertiaire peut être défini comme un traitement qui s'ajoute aux processus primaires et secondaires. Il peut comprendre la précipitation, la filtration, la coagulation et la floculation, l'épuration de l'air, l'échange d'ions, l'adsorption, les procédés membranaires, la nitrification et/ou la dénitrification, ainsi que d'autres procédés. Ces procédés peuvent être intégrés dans la station d'épuration secondaire ou ajoutés à l'effluent secondaire. Le traitement tertiaire ou avancé des eaux usées peut atteindre pratiquement n'importe quelle efficacité d'élimination souhaitée. Toutefois, comme indiqué précédemment, le coût de l'élimination des contaminants augmente avec le pourcentage d'élimination des contaminants. Ces technologies sont souvent désignées par l'expression "meilleure technologie disponible économiquement réalisable" (Best Available Technology Economically Achievable - BTEA) et sont appliquées pour respecter les normes relatives aux cours d'eau ou pour se conformer aux exigences des TMDL.

Le traitement tertiaire est utilisé pour éliminer les substances toxiques, les substances organiques persistantes, les polluants non conventionnels, les nutriments, etc. et est généralement considéré comme une AEBM. Les systèmes de traitement tertiaire qui suivent le traitement secondaire peuvent toutefois ne pas être efficaces dans les installations industrielles en raison de la nécessité de traiter un grand volume de flux avec de faibles concentrations de contaminants. De nombreux procédés tertiaires peuvent également ne pas être spécifiques à un polluant. En général, l'approche la plus rentable consiste à traiter le problème à la source, là où les débits sont faibles et où des polluants spécifiques sont présents à des concentrations élevées. Les technologies applicables au traitement à la source dépendent des constituants des eaux usées de traitement à éliminer. Par exemple, si les COV et l'ammoniac doivent être éliminés, il convient d'évaluer le stripping à l'air ou à la vapeur. Si les métaux lourds sont préoccupants, les procédés d'oxydation/réduction, de précipitation, de filtration, d'échange d'ions et de membranes peuvent être étudiés. Les produits chimiques organiques peuvent nécessiter une oxydation chimique, une oxydation par voie humide, un traitement anaérobie, du charbon actif granulaire (CAG), des résines polymères ou une osmose inverse pour être éliminés efficacement.

Il convient de mentionner tout particulièrement les matières solides éliminées au cours de l'un ou l'autre de ces processus, car l'élimination des résidus est un problème majeur dans le traitement des eaux usées. Les boues sont particulièrement problématiques en raison de leur teneur élevée en eau, de leurs volumes importants concomitants et de leur concentration en métaux lourds, virus, protozoaires et autres constituants susceptibles de nuire à l'environnement et à la santé publique. Les coûts de traitement peuvent représenter la moitié ou plus de ceux du flux de déchets aqueux. Bon nombre des processus mentionnés dans les paragraphes précédents produisent des solides. Les solides provenant des clarificateurs primaires et secondaires doivent être gérés efficacement. Les solides résiduels subissent généralement une série d'étapes de traitement comprenant l'épaississement, la déshydratation et l'élimination finale ou la réutilisation. Les boues organiques peuvent également nécessiter une stabilisation avant leur élimination finale. La stabilisation peut être réalisée par digestion [aérobie ou anaérobie (sans oxygène)], stabilisation à la chaux ou par d'autres moyens. L'épaississement des boues est généralement réalisé par gravité, flottation ou centrifugation. Les centrifugeuses, les filtres à bande et les filtres-presses sont des options de déshydratation. La sélection des procédés unitaires et leur séquence dépendront principalement des caractéristiques et du volume des boues et de l'option d'élimination ou de réutilisation finale choisie.

Les choix d'élimination finale comprennent l'incinération, la mise en décharge, l'élimination en milieu terrestre (lagunage ou épandage sur le sol en vue d'une réutilisation) ou d'autres solutions de réutilisation. Étant donné que cette matière est une ressource, il est important que les possibilités de réutilisation soient pleinement prises en compte. C'est la méthode d'élimination finale choisie qui peut influencer de manière significative les opérations unitaires sélectionnées pour le traitement.

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Caractérisation des eaux usées

Il est obligatoire de connaître et de comprendre la composition et les caractéristiques d'une eau usée afin de concevoir et d'exploiter une station d'épuration. Par exemple, la DBO est une mesure de la matière organique présente et son élimination dépend de sa forme. Elle peut être en suspension, colloïdale, dissoute, de type moléculaire, etc. Les caractéristiques des solides détermineront les installations de traitement et de transport des boues. Le pH peut indiquer la spéciation des métaux, la toxicité et/ou la nécessité d'une neutralisation. La teneur en oxygène et le potentiel de réduction de l'oxydation (ORP) peuvent démontrer la nécessité de contrôler les odeurs en cas de manque d'oxygène dissous, ainsi que la spéciation chimique. Les graisses et les huiles peuvent causer des problèmes opérationnels et nécessiter des installations d'élimination spéciales.

Les déchets provenant de l'industrie peuvent être toxiques ou inhiber les processus biologiques, et leur rejet dans une station d'épuration municipale doit donc être réglementé. Les polluants peuvent être des métaux lourds, des COV, des polluants prioritaires, des graisses et des huiles, etc. Les municipalités ont recours à des ordonnances de prétraitement pour contrôler les rejets dans les réseaux d'égouts municipaux.

Le débit est un élément important à prendre en compte dans la caractérisation des eaux usées, car il peut varier considérablement et contenir différents contaminants à différentes concentrations et à différents moments. Par exemple, pour les eaux usées domestiques, on s'attend à ce que les débits soient faibles la nuit et que les pics se produisent pendant les périodes d'utilisation maximale de l'eau. Les flux d'eaux usées industrielles sont généralement plus aléatoires et doivent être analysés statistiquement sur la base d'une analyse de probabilité. L'échantillonnage des eaux usées est souvent effectué en fonction du débit afin que la masse des constituants puisse être déterminée sur la base d'une moyenne pondérée (échantillonnage composite).

Alors que les caractéristiques des eaux usées municipales sont relativement constantes, les caractéristiques et les paramètres des déchets industriels peuvent changer de manière significative. Les paramètres de déchets industriels importants pour une industrie donnée sont définis par une classification industrielle standard (SIC). La caractérisation des eaux usées et les exigences en matière de rejets d'effluents dans le cadre du système de permis du National Pollution Discharge Elimination System (NPDES) sont basées sur les classifications SIC. La force et le volume des eaux usées industrielles sont généralement définis en termes d'unités de production (c'est-à-dire gal bbl- 1 bière et lb DBO bbl- 1 bière pour une brasserie) et la variation des caractéristiques et du débit par distribution statistique. Les déchets industriels de nature organique peuvent être mis en corrélation avec les charges de déchets municipaux par l'utilisation d'équivalents habitants. En règle générale, les eaux usées domestiques génèrent 0,17 lb de DBO par habitant et par jour. En supposant qu'une industrie génère 17 000 livres de DBO par jour, cela équivaudrait à une population de 100 000 personnes. En raison de la variabilité inhérente aux caractéristiques des déchets industriels, des études de traitabilité sont souvent nécessaires pour déterminer les paramètres de conception et les exigences potentielles de prétraitement.

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Objectifs du traitement des eaux usées

Les processus introduits seront examinés dans ce qui suit pour leur rôle dans le traitement des différents composants constituant une eau usée. Les principaux objectifs sont triples : (1) séparer les solides de la fraction liquide et concentrer les solides collectés à partir de l'eau de support ; (2) éliminer et/ou rendre inoffensives les matières qui auront des effets néfastes lorsque l'effluent et les résidus résultants seront soumis à l'élimination finale ; et (3) maximiser le potentiel de réutilisation des eaux usées et des résidus traités. Il est intéressant de noter que seulement 0,1 % des eaux usées domestiques sont des solides, le reste étant l'eau porteuse.

En général, moins de 50 % des déchets contenus dans les eaux usées domestiques restent en suspension, ce qui permet de les séparer par tamisage, écrémage ou décantation. Ces résidus doivent être détruits ou rendus amovibles. Cela se fait par des moyens biologiques, physiques ou chimiques.

Au cours du traitement chimique, les produits chimiques coagulants se combinent avec les matières finement divisées et colloïdales (non décantables) pour former des flocs décantables. Dans le traitement biologique aérobie, les organismes vivants métabolisent les substances biodégradables colloïdales et dissoutes finement divisées et les convertissent en dioxyde de carbone et en eau, ainsi qu'en films, boues ou flocs décantables, principalement constitués de matériel cellulaire.

Le traitement physique peut impliquer des processus d'adsorption, où, par exemple, les contaminants ayant une grande affinité pour le charbon actif peuvent être éliminés.

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Procédés de traitement des eaux usées

La conception d'une station d'épuration repose sur la sélection et l'enchaînement de diverses opérations unitaires. Un schéma illustrant l'intégration de processus capables de traiter une variété d'eaux usées est présenté dans la Figure 1 . La sélection d'une combinaison de procédés dépend des caractéristiques des eaux usées, de la qualité requise des effluents (y compris les restrictions futures potentielles), des coûts et de la disponibilité du terrain. Comme indiqué précédemment, les méthodes de traitement peuvent être classées en prétraitement/traitement primaire, traitement secondaire, traitement tertiaire, traitement/stabilisation des boues et technologies d'élimination finale ou de réutilisation des résidus.

Figure 1

Procédés typiques de traitement des eaux usées.

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Prétraitement/Traitement primaire

Les méthodes de prétraitement sont utilisées pour rendre les eaux usées compatibles avec les processus de traitement ultérieurs. Les procédés typiques comprennent l'égalisation, la neutralisation et la séparation des huiles et des graisses. Le traitement primaire implique une séparation physique des eaux usées municipales et consiste généralement en un dégrillage ou un broyage, suivi d'un dessablage, puis d'une sédimentation avant le traitement secondaire.

Criblage/Comminution

Le dégrillage est utilisé pour éliminer les matières solides volumineuses et indésirables qui sont enlevées périodiquement pour éviter l'obstruction de l'écoulement et la perte de charge. Les matériaux retirés sont putrescibles et sont généralement enterrés ou incinérés. Un broyeur agissant comme un grand "broyeur d'ordures" peut être utilisé pour homogénéiser les solides comme alternative au dégrillage. Pour protéger les machines, le broyeur suit généralement le dessablage. Les solides homogénéisés contribuent à la charge organique de l'installation de traitement, et le dégrillage est donc souvent la méthode de choix.

Élimination des gravillons

Le sable est composé de petites particules grossières de sable, de gravier ou d'autres matières minérales minuscules. Le sable est éliminé pour éviter d'endommager les équipements mécaniques et pour maintenir la capacité des réservoirs. Le dessablage peut être effectué dans une chambre aérée où la quantité d'air est juste suffisante pour maintenir la matière organique en suspension et permettre aux matières inorganiques plus lourdes de se déposer. Le dessablage peut également être effectué en contrôlant la vitesse d'écoulement dans une chambre de manière à ce que les matières granuleuses se déposent et que les matières organiques restent en suspension. Le sable retiré est généralement lavé et éliminé par épandage.

Elimination des huiles et des graisses

Les excès d'huile, de graisse et de solides en suspension finement divisés doivent être éliminés avant d'être déversés dans le réservoir de sédimentation primaire ou dans le bassin d'aération. Ceci peut être réalisé en utilisant des procédés incluant la séparation par gravité avec écrémage et/ou flottation. Un séparateur API ou un séparateur d'huile à plaques parallèles/à plaques ondulées peut être utilisé efficacement pour séparer l'huile libre par gravité, ce qui permet aux globules d'huile plus légers que l'eau de remonter à la surface du réservoir pour être écrémés. Le séparateur par gravité API est conçu pour éliminer les globules d'huile de 0,015 cm ou plus et permet d'obtenir un effluent d'huile inférieur à 50 mg l- 1. Le séparateur à plaques ondulées (CPS), dont l'espace de séparation est étroit, peut éliminer les globules d'huile de 0,01 cm ou plus jusqu'à 10 mg l- 1 ; cependant, il est plus affecté par les variations hydrauliques. La flottation peut être réalisée en introduisant de l'air sous pression dans l'eau des effluents recyclés, puis en laissant le mélange air-eau sous pression s'échapper à la pression atmosphérique dans l'unité de flottation sous forme de minuscules bulles d'air. Ces bulles font flotter les globules d'huile, les flocs de boue et les solides en suspension. Le mélange air-huile et/ou air-solides remonte à la surface où il est écumé. Des coagulants chimiques sont généralement ajoutés pour briser les émulsions d'huile, favoriser la floculation et améliorer la fixation des bulles et la flottation. La flottation suit généralement la séparation API. Le schéma d'une unité de flottation à l'air dissous est présenté dans la Figure 2 . Lorsque les COV posent problème, les séparateurs d'IPA et les unités de flottation sont souvent recouverts et l'espace est purgé avec du méthane ou de l'azote afin de minimiser les risques d'explosion.

Figure 2

Unité de flottation à air dissous.

(Avec l'aimable autorisation de la société Komline-Sanderson)

Égalisation et neutralisation

Il est parfois nécessaire, en particulier pour les eaux usées industrielles, d'installer un bassin pour neutraliser les fluctuations importantes du pH et/ou des concentrations de contaminants dans le flux entrant dans la station d'épuration. Il peut être nécessaire de contrôler les fluctuations du débit dans le temps et d'installer un bassin de retenue pour égaliser la variabilité du débit. L'utilisation de l'égalisation permet de maintenir un débit et/ou une concentration relativement uniforme dans la station et dans les eaux réceptrices. L'égalisation est peut-être l'opération la plus importante de la chaîne de traitement des eaux usées industrielles, car il faut s'approcher de conditions quasi stables pour que les hypothèses de l'équation de conception se vérifient. La neutralisation suit généralement l'égalisation, de sorte que les flux acides et alcalins peuvent être partiellement neutralisés dans le bassin d'égalisation. Les eaux usées acides peuvent être neutralisées avec de la chaux, de la soude caustique ou du calcaire. Les eaux usées alcalines peuvent être neutralisées avec du H2SO4 ou du HCl ou en utilisant des gaz de combustion (CO2). Un processus en deux étapes est généralement nécessaire pour contrôler le pH en raison de sa nature logarithmique. Un pH de 6,5 à 8,5 est généralement requis avant le traitement biologique.

Sédimentation primaire

Les solides décantables sont éliminés en introduisant les eaux usées, après prétraitement, dans un grand réservoir rectangulaire ou circulaire où les solides se déposent par gravité. Le surnageant déborde des déversoirs et passe au traitement secondaire pour une conversion aérobie en CO2 et en eau par oxydation biologique. La clarification primaire agit également comme une barrière pour les huiles et les graisses afin d'éviter les problèmes opérationnels lors du traitement ultérieur. Étant donné que les solides seront collectés au fond du bassin de décantation, il faut prévoir leur élimination. Cette opération est généralement réalisée à l'aide d'un dispositif à bande continue, comme illustré à la Figure 3 . Les solides (boues) sont ensuite pompés de la trémie à boues vers un digesteur de boues ou un autre processus d'unité de traitement des boues. Il est à noter que le bassin de sédimentation secondaire suit le traitement biologique. Comme le montre la figure 3il diffère du réservoir primaire parce qu'il n'est généralement pas nécessaire de prévoir l'élimination de l'écume. En outre, au lieu d'un convoyeur à bande, un dispositif d'aspiration est souvent utilisé pour éliminer rapidement les solides dans les applications à boues activées. Il convient de noter que des produits chimiques sont parfois ajoutés avant la décantation pour améliorer l'élimination des solides. L'efficacité de l'élimination des solides pour la clarification primaire et secondaire est fonction du taux de débordement (gal pi- 2 jour) qui est essentiellement la vitesse du liquide sortant du réservoir. La vitesse de décantation des solides doit être supérieure au taux de débordement pour que l'élimination soit efficace. Le temps de rétention du liquide doit également être suffisant pour permettre une séparation efficace des solides. Il convient de noter que pour le traitement des déchets industriels solubles, le décanteur primaire est généralement remplacé par un bassin d'égalisation.

Figure 3

Réservoir de décantation par gravité

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Traitement secondaire

Le traitement secondaire utilise une certaine forme de traitement biologique après le prétraitement/traitement primaire. Étant donné qu'une grande partie de la matière organique contenue dans les eaux usées peut être colloïdale ou dissoute, les procédés décrits jusqu'à présent seront inefficaces pour la traiter. Il a été démontré précédemment que la matière organique est oxydée en dioxyde de carbone et en eau en présence de micro-organismes, d'oxygène et de nutriments. Ainsi, les conditions requises pour le traitement des eaux usées sont un nombre adéquat de micro-organismes acclimatés capables de métaboliser la matière organique, un apport d'oxygène, des nutriments, un moyen de contact intime entre les micro-organismes et la nourriture (les eaux usées) et une méthode de confinement. Le processus est identique à celui qui se produit dans une voie d'eau aérobie, sauf que dans la station d'épuration, le processus est optimisé par des exigences de temps réduites et un apport continu d'oxygène pour maintenir un état aérobie.

Il existe de nombreuses façons de concevoir un procédé de traitement biologique des eaux usées ; toutefois, les deux procédés les plus couramment utilisés sont le procédé à boues activées et le procédé de filtration au goutte-à-goutte. Dans le procédé des boues activées, les matières organiques fines, en suspension, colloïdales et solubles sont mises en contact intime avec une boue biologiquement active maintenue en suspension dans le réservoir par l'introduction d'air qui sert non seulement à maintenir les turbulences et un contact maximal, mais aussi à fournir aux micro-organismes l'oxygène nécessaire à leur métabolisme. La boue activée effectue le travail d'adsorption, d'assimilation et de floculation des déchets.

Le principe du procédé de filtration par ruissellement est identique à celui des boues activées. Toutefois, au lieu que l'eau s'écoule à travers les boues en suspension contenant les micro-organismes, les déchets s'écoulent sur une surface appropriée à laquelle les micro-organismes adhèrent. Lorsque les eaux usées s'écoulent sur la surface du film fixe, des bactéries et d'autres micro-organismes se développent. Ces micro-organismes créent un film visqueux et gélatineux qui transfère les matières en suspension, qu'elles soient colloïdales ou en solution, aux micro-organismes, qui en retirent la nourriture (substrat) nécessaire à leur croissance et renvoient au liquide les produits finaux de la décomposition, y compris (dans le processus aérobie) les nitrates, le dioxyde de carbone et les sulfates. Comme dans le cas du processus de boues activées, les micro-organismes travaillant dans le processus de filtration au goutte-à-goutte ont besoin d'une alimentation continue, d'oxygène adéquat, d'un support approprié et de nutriments adéquats.

Les processus qui se déroulent dans une station d'épuration biologique aérobie peuvent être décrits de manière schématique, comme le montre la figure suivante Figure 4 Les processus qui se déroulent dans toute station d'épuration biologique aérobie peuvent être décrits schématiquement comme indiqué dans la figure 4, où le matériel cellulaire est produit par synthèse (croissance cellulaire) et les produits finaux sont générés par la respiration endogène (mort cellulaire), en fonction du rapport existant entre la nourriture et les micro-organismes (rapport F M- 1) dans le processus. Ainsi, une partie de l'énergie peut être utilisée pour reproduire de nouvelles cellules bactériennes et le reste pour convertir les déchets en dioxyde de carbone et en eau. Si l'approvisionnement en nourriture devient insuffisant, les bactéries se mangeront elles-mêmes et les cellules bactériennes seront converties en produits finis. Ce processus, lorsque le rapport nourriture/microorganisme est faible, est appelé respiration endogène. Il peut également être observé à partir de la Figure. 4 qu'une partie des déchets ne sera pas biodégradable. Il s'agit du résidu des déchets qui ne sera pas éliminé, soit sous forme de matériel cellulaire, soit sous forme de résidus non biodégradables produits au cours du métabolisme, appelés produits microbiens solubles (PMS). Le processus de respiration endogène est analogue à celui d'un être humain affamé qui utilise ses propres tissus pour fournir l'énergie nécessaire au maintien des processus vitaux. Il convient de noter que les PSM sont également générés lors de la synthèse.

Figure 4

Stabilisation biologique des déchets organiques.

La figure 5 illustre schématiquement un processus de traitement biologique des eaux usées par mélange complet, où Q est le volume du flux, S est la concentration de matières organiques (substrat), V est le volume du réservoir, M est la masse de micro-organismes dans le réservoir, s est la concentration de matières organiques dans le réservoir, et R est la fraction du flux de retour. La masse de micro-organismes par jour gaspillée divisée par l'inventaire des microbes dans le réacteur est appelée l'âge des boues ou le temps de résidence moyen des cellules (MCRT). Ce paramètre est utilisé pour le contrôle du système afin de maintenir la physiologie souhaitée de la biomasse présente. Le temps nécessaire à la stabilisation des eaux usées industrielles, qui sont souvent solubles, est généralement plus long que celui requis pour les eaux usées municipales et varie en fonction de la complexité des déchets. Le temps de rétention nécessaire peut aller de quelques heures à quelques jours et doit être déterminé par des études de traitabilité. Les effets de la température sont également significatifs en fonction de la nature des eaux usées, des températures extrêmes et des variations de température.

Figure 5

Réacteur biologique à mélange complet.

Le procédé des boues activées

Le procédé des boues activées consiste à maintenir un floc biologique actif dans un réservoir alimenté en oxygène, de sorte qu'un contact maximal soit établi entre les eaux usées entrantes et les micro-organismes du floc. Dans le procédé conventionnel, une cuve rectangulaire est généralement utilisée et les eaux usées sont introduites dans une concentration de micro-organismes maintenue dans la cuve. Généralement, de l'air est introduit, soit sous forme de bulles à travers des diffuseurs, soit par agitation turbulente du liquide à l'aide d'une roue à aubes. Dans certains cas, l'oxygène pur est utilisé à la place de l'air. La concentration en microbes est maintenue dans le réservoir en renvoyant une certaine partie des boues qui traversent le réservoir et sont décantées dans un bassin de sédimentation secondaire. Le procédé des boues activées produit par synthèse de nouveaux matériaux cellulaires qui seront intégrés à la masse des boues activées. Une partie des matières décantées doit donc être éliminée et une autre doit être introduite dans les eaux usées brutes entrantes afin d'avoir une population active de micro-organismes qui se nourriront des composés organiques.

Comme on peut s'y attendre, la conception d'un procédé à boues activées dépend du rapport entre la nourriture, ou les déchets, et les micro-organismes, ou les boues activées. Pour les eaux usées domestiques caractérisées par une teneur élevée en matières en suspension et en colloïdes, la plupart des matières organiques sont adsorbées par le floc de boues en 15 à 45 minutes, bien que la plupart des stations conventionnelles soient conçues avec un temps de contact d'au moins 30 à 90 minutes pour une adsorption adéquate par le floc de boues. Les temps de rétention peuvent être de 24 heures ou plus pour les stations à aération prolongée. Avec le procédé des boues activées, il est possible d'obtenir une élimination de la DBO de l'ordre de 95 % ou plus avec un effluent de meilleure qualité qu'avec la plupart des autres procédés d'oxydation biologique. Il existe de nombreuses modifications du procédé des boues activées, notamment un procédé à haut débit dans lequel le rapport nourriture/microorganismes est élevé, produisant ainsi plus de boues, généralement utilisées pour le prétraitement ; un procédé d'aération par étapes, dans lequel l'influent est ajouté à intervalles le long du bassin d'aération ; une aération conique, dans laquelle l'introduction d'air varie sur la longueur du bassin, la concentration la plus élevée se trouvant au point d'entrée du bassin ; et le procédé de stabilisation par contact, dans lequel une partie de la boue est aérée séparément, ce qui ajoute de la flexibilité au procédé. La plupart des bassins à boues activées conventionnels traitant les eaux usées municipales sont conçus pour un écoulement piston afin de minimiser le temps de rétention hydraulique et d'optimiser les propriétés de décantation du floc. Dans une véritable unité à écoulement piston, toutes les particules entrant dans le réacteur y restent pendant un temps égal. Cela n'est bien sûr pas possible dans la pratique. Cependant, l'écoulement piston peut être approché en divisant le bassin d'aération en une série de réacteurs. Dans les réacteurs à mélange complet, les eaux usées entrantes sont complètement mélangées au contenu du réacteur dès leur entrée. En raison de sa capacité à absorber les charges de choc et à réduire les constituants toxiques/inhibiteurs par dilution à des niveaux inférieurs au seuil, il est souvent utilisé pour traiter les eaux usées industrielles. Avec le besoin croissant d'élimination des nutriments, les réacteurs à étages sont souvent utilisés avec des combinaisons de cellules anaérobies, anoxiques et aérobies incorporant un recyclage interne pour l'élimination biologique du phosphore et de l'azote.

A modification of the activated sludge process is called extended aeration, where long detention times are given to the aeration operation. It is usually designed for complete-mix conditions. This means that a high solids content or a low food-to-microorganism ratio and long sludge age will exist. Thus, endogenous respiration of the sludge will occur and the sludge will ‘burn itself up.’ The process is sometimes called complete oxidation, although there will always be some biological residue, inorganics, and solids that will necessarily emanate from the system. Because of the long sludge age, nitrogen is converted to nitrate within the reactor, thereby reducing the oxygen demand of the effluent on the receiving water. The process of extended aeration is frequently used in small installations such as schools, subdivisions, and motels. Many industrial plants employ extended aeration to enhance priority pollutant removal, reduce toxicity, and PPCPs and EDCs due to the longer mean cell residence time, MCRT (sludge age). Priority pollutants can be reduced to μg l− 1 levels and BOD soluble to<10 mg l− 1. Figure 6 shows some of the modifications of the activated sludge process commonly employed.

Figure 6

Modifications du procédé des boues activées

Le système de boues activées à mélange complet est généralement utilisé pour le traitement des déchets industriels, car il permet d'amortir au maximum les fluctuations de la qualité des eaux usées entrantes, y compris la toxicité. Cependant, le processus pour les déchets facilement dégradables peut avoir tendance à promouvoir la croissance de microbes filamenteux, qui ne se déposent pas bien dans le clarificateur secondaire. Dans ce cas, un sélecteur peut être utilisé avant le bassin d'aération. Dans un sélecteur, les matières organiques dégradables sont éliminées par le floc grâce à la biosorption et ne sont donc pas disponibles comme source de nourriture pour les filaments. Un temps de contact d'environ 15 minutes est généralement utilisé.

Le réacteur discontinu séquentiel (SBR) est une autre modification du procédé à boues activées, très répandu pour les eaux usées municipales et industrielles. Il s'agit d'une combinaison de mélange complet et d'écoulement piston fonctionnant de manière intermittente, c'est-à-dire l'aération, la sédimentation et la décantation de l'effluent dans le même bassin. Il a été démontré que ce système permettait d'obtenir un bon floc de décantation et un effluent de haute qualité à faible teneur en nutriments, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un clarificateur externe. Le système est peu coûteux et très flexible. Le SBR utilise deux bassins ou plus fonctionnant en parallèle, de sorte que lorsqu'un bassin se remplit, l'autre se vide.

Lagons et bassins d'oxydation

Les bassins de stabilisation sont probablement l'un des plus anciens procédés de traitement des eaux usées et sont encore utilisés aujourd'hui dans de nombreux endroits aux États-Unis. Ils peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec d'autres procédés de traitement des eaux usées. La conception et l'utilisation dépendent de nombreux facteurs, notamment des conditions météorologiques, de la disponibilité du terrain, de l'objectif et de l'emplacement. La durée de rétention varie de 7 à 180 jours, en fonction du type de bassin et des conditions climatiques.

Les étangs peuvent être classés en quatre catégories : facultatifs, aérés, aérobies et anaérobies, la plus courante étant l'étang facultatif.

Les étangs facultatifs ont généralement une profondeur de 6 à 8 pieds et fonctionnent en aérobiose dans les couches supérieures et en anaérobiose dans les couches inférieures. L'oxygène dans la partie supérieure est fourni par la photosynthèse et la réaération de surface. La charge organique est fonction du climat et de la surface, qui doit être suffisamment faible pour maintenir l'oxygène dissous produit par les algues. Les algues présentes dans l'effluent peuvent cependant poser des problèmes. Le temps de rétention d'un étang facultatif varie de 30 à 180 jours ou plus en fonction des conditions climatiques et de la nature des eaux usées. Les valeurs de DBO de l'effluent varient de 20 à 60 mg l- 1 et les solides en suspension de l'effluent de 30 à 150 mg l- 1 dans les climats chauds en raison de la teneur en algues. Il est recommandé d'installer plusieurs bassins en série pour une plus grande souplesse d'exploitation et pour éviter les courts-circuits.

Les lagunes aérées sont alimentées en oxygène par aération mécanique ou diffuse et ont généralement une profondeur de 6 à 20 pieds avec des temps de rétention variant de 3 à 12 jours. Ils nécessitent donc de grandes superficies, bien que moins importantes que pour les étangs facultatifs. Le bassin de lagunage aéré peut être utilisé pour le prétraitement ou peut être conçu en série pour obtenir un effluent de meilleure qualité. Dans un système à deux ou trois bassins, le premier bassin est entièrement mélangé, ce qui permet de maintenir tous les solides en suspension. Cela permet de maximiser le taux d'élimination des matières organiques. Un deuxième bassin fonctionne à un niveau de puissance inférieur, ce qui permet aux solides de se déposer au fond. Les solides subissent une dégradation et une stabilisation anaérobies. Un troisième bassin est souvent utilisé pour poursuivre l'élimination des solides en suspension et améliorer la clarification. Les lagunes aérées sont utilisées pour le traitement des eaux usées non toxiques ou non dangereuses, par exemple dans l'industrie alimentaire et dans le secteur de la pâte à papier.

Les étangs aérobies ou de maturation ont une profondeur d'environ 18 à 36 pouces et maintiennent l'oxygène dans toute leur profondeur. L'oxygène est fourni par la photosynthèse et la réaération de surface, qui est parfois facilitée par le mélange. Ces bassins à taux élevé sont limités aux climats chauds et ensoleillés et ont un temps de rétention de 3 à 5 jours. En outre, à moins que l'élimination des algues ne soit pratiquée, l'effluent contiendra un pourcentage élevé de solides en suspension. Ces bassins produisent généralement un effluent de haute qualité microbienne.

Les étangs anaérobies ont une charge si importante qu'il n'y a pas de zone aérobie. Ils sont généralement utilisés pour le prétraitement de déchets industriels ou agricoles importants. Ils ont une profondeur de 8 à 15 pieds et des temps de rétention de 20 à 50 jours. L'odeur produite par le processus anaérobie constitue un problème majeur. L'ajout de nitrate de sodium peut être utilisé pour réduire ou éliminer ce problème.

Filtration par ruissellement

Comme indiqué précédemment, le procédé de filtration par ruissellement est similaire à celui des boues activées, à ceci près que les micro-organismes qui travaillent à la stabilisation des déchets organiques sont fixés sur un lit fixe plutôt qu'en suspension. Après prétraitement et sédimentation, les eaux usées sont distribuées par des buses rotatives sur le lit, qui se compose généralement d'un matériau grossier, rugueux et dur qui sert de support au film biologique. Les matières organiques contenues dans les eaux usées sont oxydées après avoir été assimilées par les bactéries. Périodiquement, le film devient si épais qu'il ne peut plus être soutenu par le support et qu'il se détache et est évacué dans l'effluent du filtre. Cette boue sera ensuite acheminée vers le bassin de décantation secondaire et éliminée avec celle du bassin de décantation primaire. Le procédé de filtration par ruissellement est considéré comme avantageux parce qu'il permet d'obtenir de bonnes performances avec un minimum d'attention de la part d'un opérateur qualifié et qu'il consomme moins d'énergie. Cependant, le processus dépend fortement de la température et ne répond pas toujours aux exigences des organismes de réglementation actuels. Les taux de charge organique et hydraulique et la biodégradabilité des eaux usées sont d'autres variables qui influencent les performances. Bien que la qualité de l'effluent soit inférieure à celle du procédé à boues activées, elle peut être améliorée en ajoutant un contacteur biologique au filtre à ruissellement. Le contacteur est généralement conçu pour un temps de rétention de 15 minutes et une teneur en solides similaire à celle maintenue dans le processus de boues activées. Pour le traitement des eaux usées industrielles, un filtre à ruissellement est considéré comme un procédé de prétraitement généralement conçu pour éliminer environ 50 % de la DBO. Il est à noter que la recirculation de l'effluent dans l'influent est couramment pratiquée pour réduire la concentration organique de l'influent et maintenir une croissance du filtre "mouillé". La demande en oxygène carbonée et azotée peut être réduite à l'aide de filtres à ruissellement.

La figure 7 est un diagramme schématique d'une installation typique d'un filtre à ruissellement rempli de pierres "à l'ancienne". L'oxygène est fourni en raison de la nature "à ciel ouvert" du filtre, et l'eau usée est appliquée au milieu filtrant par l'intermédiaire du distributeur, qui tourne en raison de l'élan induit par l'eau porteuse. Le support illustré est en pierre, bien qu'aujourd'hui les filtres utilisent des supports synthétiques tels que le PVC, qui permet une plus grande profondeur de filtration et une plus grande surface spécifique pour la croissance microbienne. Des filtres à plusieurs étages peuvent être utilisés si nécessaire pour se conformer à des normes plus strictes en matière d'effluents. Les filtres peuvent également être couverts et les effluents gazeux traités pour réduire ou éliminer les problèmes d'odeurs.

Figure 7

Schéma de principe d'un filtre à ruissellement rempli de roches.

Bioréacteurs à membrane (MBR) et bioréacteurs à lit mobile (MBBR)

Les bioréacteurs à membrane (BRM) se composent d'un réacteur biologique avec de la biomasse en suspension et l'élimination des solides par des membranes d'ultrafiltration et de microfiltration. Ils peuvent être utilisés pour les eaux usées municipales ou industrielles. Les réacteurs biologiques permettent de maintenir une concentration de biomasse beaucoup plus élevée, ce qui permet d'utiliser des bioréacteurs plus petits et d'économiser de l'espace. La séparation des solides par filtration membranaire élimine la nécessité d'une sédimentation secondaire, et la petite taille des pores empêche le rejet de la plupart des agents pathogènes. Les BRM peuvent fonctionner avec un temps de rétention des solides plus long, ce qui permet une oxydation plus complète des matières organiques et le maintien d'une population de bactéries à croissance lente capables d'éliminer les nutriments, les EDC et les PPCP et de réduire la production de biosolides. L'inconvénient des BRM est leur coût d'investissement élevé, le remplacement périodique des membranes, les coûts énergétiques élevés et la nécessité de contrôler l'encrassement des membranes. Elles offrent une alternative compétitive lorsque l'élimination des nutriments est nécessaire. Les coûts énergétiques ont récemment été réduits de manière significative et sont désormais comparables à ceux des systèmes avancés de traitement des eaux usées.

La technologie du bioréacteur à lit mobile (MBBR) est un procédé avancé de traitement secondaire des eaux usées qui incorpore des milieux de croissance fixés dans un réacteur à croissance en suspension afin d'augmenter la quantité de biomasse dans le bassin de traitement. Elle est moins encombrante que les systèmes conventionnels de croissance en suspension. Les procédés de traitement aérés existants peuvent être facilement transformés en procédés MBBR par l'ajout d'un support en plastique et de tamis pour les effluents. L'allongement du temps de rétention des boues permet d'améliorer la nitrification et l'élimination des polluants prioritaires.

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Traitement anaérobie

Les procédés de traitement anaérobie impliquent la décomposition biologique des déchets organiques en méthane et en gaz carbonique en l'absence d'oxygène. En raison de leur coût inférieur à celui des procédés aérobies, de l'utilisation bénéfique de la production de méthane, de la faible production de boues et des faibles besoins en énergie et en nutriments, les procédés anaérobies sont devenus des alternatives plus attrayantes pour la stabilisation de certains déchets, en particulier les déchets industriels à haute résistance (par exemple, les industries alimentaires) et les boues biologiques. Aujourd'hui, plus de 850 systèmes de traitement anaérobie sont en service dans le monde, dont 75 % environ traitent des eaux usées provenant de l'industrie alimentaire ou d'industries connexes. Aujourd'hui, plus de 60 systèmes de traitement anaérobie sont utilisés dans les industries chimiques et pétrochimiques. Parmi les procédés anaérobies, on peut citer le réacteur filtrant anaérobie, le procédé de contact anaérobie, le réacteur à lit fluidisé, le lit de boues anaérobies à écoulement ascendant, le procédé ADI-BVF et le procédé de lit de boues granulaires expansées. Ces procédés sont examinés en détail dans d'autres textes, notamment Eckenfelder et al, Metcalf & Eddy, etc.

Fosses septiques

Une discussion sur le traitement biologique ne serait pas complète sans mentionner la fosse septique, dans la mesure où une grande partie de la population est encore desservie par ce dispositif primitif, comme le montre la Figure 8 . D'après la discussion précédente, on peut voir que le processus est anaérobie, qu'il accumule des solides et que, s'il n'est pas périodiquement vidangé (tous les 2 ou 3 ans), il rejettera des matières indésirables. La décharge d'un tel réservoir s'écoule généralement dans un champ d'épuration conçu à cet effet et finalement dans la nappe phréatique et/ou les eaux de surface. Un système de drainage bien conçu dans un sol approprié est obligatoire car la fosse septique elle-même n'agit que comme un décanteur et ses rejets restent riches en contaminants organiques et microbiens solubles. Des conditions hydrogéologiques adéquates sont donc essentielles pour un traitement efficace du champ d'épuration.

Figure 8

Fosse septique.

Traitement des résidus (boues)

L'un des problèmes les plus répandus en matière de contrôle de la pollution de l'eau est l'élimination des solides produits par les différents processus de séparation. Si des produits chimiques sont ajoutés, la boue produite peut être différente d'une boue biologique et augmentera le volume de boue produit. La nature des solides produits peut donc varier considérablement et nécessiter différents scénarios de traitement avant l'élimination finale.

Les choix pour l'élimination finale des boues sont peu nombreux et consistent en un certain type d'épandage, d'incinération ou de réutilisation. L'incinération laisse un résidu qui doit être éliminé, et des préoccupations existent quant aux impacts sur la qualité de l'air. Par conséquent, le lieu de résidence ultime des solides produits par le traitement des eaux usées est l'épandage ou une autre solution de réutilisation.

Les objectifs des procédés utilisés pour traiter les boues avant leur élimination finale sont la réduction du volume, la destruction des agents pathogènes, l'élimination de l'eau, l'amélioration de l'efficacité des procédés ultérieurs, le contrôle de la putrescibilité et la stabilisation des matières organiques. Étant donné que le produit final doit être transporté jusqu'à son site d'élimination ou de réutilisation, la réalisation de ces objectifs permettra de réduire les coûts de transport et de minimiser les effets néfastes sur l'environnement et la santé publique. Comme l'indique la Figure 9 la séquence des procédés unitaires de gestion des résidus comprend généralement l'épaississement, la stabilisation, la déshydratation et l'élimination ou la réutilisation finale.

Figure 9

Séquence de processus unitaires pour la gestion des résidus.

Épaississement

L'objectif premier de l'épaississement des boues est de concentrer les solides, réduisant ainsi le volume des boues. Les épaississeurs peuvent augmenter la concentration des solides d'un facteur de 2 à 5 et produire un effluent liquide clarifié. L'épaississement est réalisé par gravité ou par flottation à l'air dissous. Un épaississeur par gravité est illustré à la Figure 10 . Le fonctionnement d'une unité de flottation à l'air dissous est similaire à celui décrit pour le prétraitement. Le liquide décanté est recirculé dans l'influent de la station d'épuration.

Figure 10

Épaississeur par gravité.

(Avec l'aimable autorisation de Link-Belt, FMC Co.)

Stabilisation des boues

Les boues organiques doivent être stabilisées avant d'être réutilisées ou éliminées, sauf en cas d'incinération. La méthode la plus courante pour stabiliser les solides résiduels est la digestion aérobie ou anaérobie. La digestion aérobie stabilise les solides biologiques en excès par l'oxydation de la matière organique cellulaire par le métabolisme endogène. La digestion aérobie conventionnelle utilise l'aération des sous-flux des clarificateurs primaires et secondaires dans un ou plusieurs bassins d'aération complètement mélangés. L'air diffusé ou les aérateurs mécaniques de surface sont utilisés pour assurer le mélange et répondre aux besoins en oxygène. Une durée d'aération de 10 à 20 jours est généralement prévue en fonction de la température. La réduction des matières solides volatiles est de l'ordre de 30 à 50 %, un taux supérieur à 44 % étant le plus souhaitable. Les boues digérées peuvent être éliminées sans provoquer d'odeurs ou d'autres nuisances. L'oxygène nécessaire à la digestion aérobie peut être estimé à 1,4 livre d'oxygène consommé pour chaque livre de matières volatiles en suspension détruites. L'azote et le phosphore sont libérés par le processus d'oxydation et la nitrification se produit généralement. Plus l'âge des boues est élevé dans le bioréacteur, plus la biomasse dégradable est oxydée et moins elle le sera dans le digesteur aérobie. Le digesteur peut être utilisé comme source de semences biologiques si une toxicité ou une inhibition est observée dans l'unité de traitement secondaire.

La fermentation anaérobie ou digestion des boues décompose la matière organique en l'absence d'oxygène moléculaire. Contrairement au processus de stabilisation aérobie, la digestion anaérobie produit du méthane et du dioxyde de carbone à partir de la matière organique comme suit :

Matières organiques+microorganismes+nutriments→méthane+C02+microorganismes supplémentaires

Le processus comporte en fait deux réactions : l'une au cours de laquelle les matières organiques complexes sont hydrolysées et fermentées en acides organiques simples, et l'autre au cours de laquelle les acides organiques sont convertis en méthane et en dioxyde de carbone. Les digesteurs anaérobies sont généralement exploités à une température proche de 95 F, ce qui signifie que de la chaleur doit être fournie. Selon le procédé utilisé, les temps de rétention peuvent varier de 10 à 60 jours, et la composition du gaz d'un digesteur bien exploité est d'environ 70 % de méthane et 30 % de dioxyde de carbone. Le méthane peut être utilisé pour chauffer le digesteur ou pour faire fonctionner les machines de l'usine ; cependant, tout sulfure d'hydrogène présent doit être éliminé en raison de sa nature corrosive. La digestion thermophile peut être utilisée. Elle se produit à des températures comprises entre 120 et 135 F. À des températures plus élevées, les taux de réaction sont plus importants et le temps de rétention nécessaire est donc réduit par rapport à la digestion mésophile. Parmi les autres avantages signalés, on peut citer : une meilleure déshydratabilité et une destruction accrue des agents pathogènes. Les inconvénients sont des besoins énergétiques élevés, un surnageant de moins bonne qualité, des odeurs et une moindre stabilité du procédé.

Une opération de digestion anaérobie en deux étapes est représentée schématiquement dans la Figure 11 . Il convient de noter que si le gaz n'est pas utilisé, il doit être brûlé à la torche. En outre, le surnageant présenté est riche en DBO et en solides et doit être dirigé vers l'influent de l'usine pour y être traité.

Figure 11

Digesteur anaérobie à deux étages

Les avantages de ce procédé sont l'absence d'oxygène, la réduction du volume des boues, la production de méthane, l'inactivation des agents pathogènes et la production d'un bon conditionneur de sol. Les principaux inconvénients sont un coût d'investissement élevé et la nécessité d'une exploitation minutieuse.

Déshydratation des boues

Il existe plusieurs méthodes de déshydratation des boues, qui dépendent de la taille de la station, du type de boue et de considérations spécifiques au site.

Le filtre-presse à bande est un procédé unitaire couramment utilisé pour la déshydratation des boues municipales et industrielles épaissies. Comme le montre la Figure 12 les boues conditionnées chimiquement sont acheminées à travers deux bandes filtrantes et sont pressées par la force pour faire passer l'eau à travers ces bandes. Des polymères chimiques sont nécessaires pour favoriser la floculation et améliorer la déshydratation. On peut s'attendre à une concentration finale de solides comprise entre 20 et 35 %, en fonction des caractéristiques des boues et de la méthode d'exploitation.

Figure 12

Filtre-presse à bande

Le filtre à pression, comme le montre la Figure 13 (a) et Figure 13 (b), est une autre alternative. La boue est introduite dans la presse et la pression est appliquée de manière à ce que le filtrat passe à travers la toile, les solides étant retenus et formant un gâteau sur la toile. Le support est généralement pré-enduit. Le filtrat est recueilli dans les orifices de drainage situés au fond de chaque chambre de la presse. L'opération de pression cesse lorsque le flux de filtrat est proche de zéro, la presse étant alors ouverte et les gâteaux libérés. La plupart des boues municipales peuvent être déshydratées pour produire un gâteau de 40-50% de solides avec des filtres 225-lb in- 2. Des produits chimiques de conditionnement tels que la chaux, le chlorure ferrique ou des polymères sont souvent utilisés pour améliorer la déshydratation et minimiser le colmatage des toiles. Les cendres volantes et les fines de charbon ont également été utilisées pour réduire la compressibilité du gâteau, améliorant ainsi la déshydratation mais augmentant le volume des boues.

Figure 13

(a) Vue latérale d'un filtre-presse ; (b) vue en coupe d'un filtre-presse.

Plusieurs types de déshydratation par centrifugation sont également utilisés, la centrifugeuse utilisant la force centrifuge pour augmenter la vitesse de sédimentation des particules de boue et concentrer les solides. Des floculants sont ajoutés à la boue pour augmenter l'élimination des particules fines. Les centrifugeuses à cuve solide sont généralement utilisées pour la déshydratation à 20-35% de solides. Le centrat et le gâteau sont évacués en continu de la machine. Le centrat doit être renvoyé dans l'influent de la station pour y être traité.

Les lits de séchage des boues sont souvent utilisés pour de petits volumes de boues, qui s'écoulent et sèchent rapidement. L'application est généralement limitée aux climats les plus arides. Un schéma est présenté dans la Figure 14 . Le filtrat est renvoyé à la station d'épuration. On peut s'attendre à environ 10-30% de solides selon l'application spécifique. Par beau temps, des boues bien digérées peuvent atteindre une concentration de 45% de solides en 6 semaines. Des lits couverts ont également été utilisés dans les climats plus humides.

Figure 14

Lits de séchage de sable

Les autres méthodes de traitement des boues comprennent le compostage, le traitement thermique, l'incinération, la stabilisation alcaline avancée et l'oxydation par voie humide. Bien entendu, les méthodes de combustion peuvent entraîner des problèmes de pollution de l'air et produire des cendres résiduelles à éliminer. Il convient de noter qu'il existe d'autres méthodes moins utilisées et qu'un traitement peut être utilisé avant les méthodes décrites pour la stabilisation et/ou le conditionnement.

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Disposition finale des solides

La qualité et l'élimination finale des boues (appelées biosolides pour les résidus d'eaux usées municipales) sont actuellement régies par l'EPA dans le cadre du 40 CFR Part 503 des amendements de 1987 à la loi sur l'eau (Clean Water Act). L'EPA encourage les pratiques qui permettent l'utilisation bénéfique des biosolides de boues d'épuration municipales, tout en maintenant ou en améliorant la qualité de l'environnement et en protégeant la santé publique. Ces pratiques comprennent généralement l'épandage de biosolides comme amendement du sol ou complément d'engrais et diverses procédures qui tirent de l'énergie des biosolides ou les convertissent en produits utiles.

Les normes de la partie 503 prévoient un large éventail de possibilités d'utilisation finale des biosolides qui dépendent des caractéristiques des boues et des méthodes de traitement. Les procédés définis comme des procédés de réduction significative des agents pathogènes (PRSP) génèrent des boues de "classe B" qui peuvent être utilisées dans des conditions restreintes. Les biosolides traités par des procédés visant à réduire davantage les agents pathogènes (PFRP) sont appelés boues de "classe A" et peuvent être utilisés sans restriction. Le terme "qualité exceptionnelle" est souvent utilisé pour décrire un produit de biosolides qui répond aux exigences de la classe A. Le produit final doit être stable (c'est-à-dire qu'il ne doit pas se dégrader). Le produit final doit être stable (pas d'odeurs, pas d'attraction de vecteurs), non infectieux et avoir une teneur en métaux suffisamment faible pour ne pas se transloquer et se bioaccumuler à des niveaux indésirables. Parmi les technologies de traitement permettant de produire des boues de classe A, on peut citer le compostage, le séchage thermique, la digestion aérobie thermophile auto-thermique, la pasteurisation et le rayonnement gamma.

Les contraintes liées à l'utilisation des boues pour la culture de plantes comestibles sont principalement associées à la présence de métaux lourds, à la teneur en azote et à la possibilité de présence de matières phytotoxiques dans les boues. Une attention particulière doit être apportée si les solides contiennent des apports industriels.

Parmi les métaux préoccupants figurent l'arsenic, le mercure, le plomb, le zinc, le cuivre et le nickel, bien que le métal limitant soit généralement le cadmium. Le cadmium est particulièrement préoccupant en raison de sa translocation potentielle du sol vers les fruits et de la capacité de certaines cultures, comme les blettes, à accumuler des quantités importantes dans la partie comestible de la plante. D'autres métaux, comme l'arsenic, peuvent également s'accumuler dans les fruits et les céréales à des niveaux dépassant les limites fixées par la FDA et d'autres réglementations.

Les matières azotées sont également préoccupantes et peuvent constituer un facteur limitant les taux d'épandage des boues. Les réactions biochimiques du sol étant principalement aérobies, une nitrification se produit et, si l'azote n'est pas utilisé par les cultures, il se transforme en nitrate. Les nitrates présents dans les eaux souterraines peuvent provoquer une méthémoglobinémie chez les nourrissons.

Les helminthes peuvent constituer une menace pathogène car ils se concentrent dans les boues et ont la capacité de survivre dans des environnements extrêmement défavorables. Par exemple, on a constaté que les ovules d'Ascaris pouvaient survivre jusqu'à 7 ans. D'autres agents pathogènes peuvent entraîner des restrictions sur les cultures pratiquées sur les sites d'épandage de boues.

Les eaux souterraines constituent une préoccupation majeure dans les zones où les boues sont épandues et les effets néfastes potentiels doivent être pris en compte. Le déplacement de divers contaminants dans le sol dépend de nombreux facteurs, notamment la composition du sol, le contaminant, sa concentration et sa spéciation, ainsi que l'hydrologie des eaux souterraines.

Comme indiqué précédemment, lorsque les biosolides sont traités et recyclés de manière efficace, ils peuvent être utilisés comme une ressource importante. La réduction du volume d'élimination permet de préserver la capacité des installations d'élimination des déchets. Parmi les autres avantages, citons l'amélioration de la fertilité et de l'épaisseur des sols, la réduction des besoins en engrais, l'amélioration de la croissance et de la qualité des cultures et la diminution de la consommation d'énergie. Selon la fiche d'information de l'USEPA sur l'épandage des biosolides en 2000, environ 60 % des biosolides ont été épandus au niveau national. En Californie, cette proportion était de 70 % et en Oregon de 95 %. Les biosolides stabilisés ont également été utilisés comme couverture intermédiaire et finale des décharges, pour récupérer les terres dévastées par l'exploitation minière et les activités de fonderie, et pour la remise en état des zones humides.

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Traitement avancé des eaux usées (tertiaire)

Jusqu'à présent, le traitement conventionnel des eaux usées a été décrit (BCT), et l'on peut conclure que les déchets organiques (DBO), les solides en suspension et les bactéries peuvent être réduits avec une efficacité relativement élevée, comme le montre le tableau ci-dessous. Tableau II . Le schéma d'écoulement de la station d'épuration peut être organisé comme indiqué dans la Figure. 15(a) (boues activées) ou Figure 15(b) (filtration au goutte-à-goutte). En tenant compte des concepts discutés précédemment, on peut retracer le flux et l'élimination des trois paramètres les plus préoccupants (DBO, matières en suspension et la bactérie Escherichia coli) par un traitement conventionnel.

Tableau II

Efficacité des procédés de traitement des eaux usées domestiques

TraitementDBO (%)Matières en suspension (%)Escherichia coli (%)Sédimentation simple25-4040-7025-75Précipitation chimique50-8570-9040-80Transfiltration ruisselante à haut débit précédée et suivie d'une sédimentation simple65-9565-9280-95Filtration ruisselante à bas débit précédée et suivie d'une sédimentation simple80-9570-9290-95Boues activées à haut débit précédées et suivies d'une sédimentation simplebasse précédée et suivie d'une sédimentation simple80-9570-9290-95Boues activées à haut débit précédées et suivies d'une sédimentation simple65-9565-9580-95Boues activées conventionnelles précédées et suivies d'une sédimentation simple75-9585-9590-98Chloration d'eaux usées traitées biologiquement--98-99

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Figure 15

Schémas d'écoulement pour le traitement conventionnel des eaux usées municipales

D'autres contaminants peuvent ne pas être réduits de manière significative par le traitement secondaire et doivent donc être soumis à d'autres techniques d'élimination ou à un traitement tertiaire (BATEA). Ces contaminants comprennent les substances organiques toxiques, les COV, le phosphore, l'azote, les métaux lourds, les substances organiques réfractaires et les agents pathogènes difficiles à éliminer tels que Giardia lamblia. Parmi les procédés étudiés et appliqués avec succès pour l'élimination, on peut citer la coagulation et la floculation, la filtration, l'échange d'ions, la nitrification, la dénitrification, les procédés membranaires, le stripping à l'air, l'adsorption et l'oxydation chimique. Ces procédés seront brièvement abordés dans les sections suivantes.

Élimination des solides en suspension

L'élimination des matières en suspension (MES) par traitement tertiaire implique l'élimination des matières qui ont été entraînées par un processus de clarification secondaire. Un prétraitement est nécessaire avant les processus de traitement physico-chimique. La concentration des solides en suspension dans l'affluent doit être inférieure à environ 100 mg l- 1 ou les exigences de lavage à contre-courant deviennent excessives pour la filtration sur sable. Les solides en suspension finement dispersés peuvent nécessiter l'ajout d'un coagulant avant la filtration. Plusieurs méthodes d'élimination des solides en suspension ont été proposées et testées. Il s'agit notamment de la filtration sur terre de diatomées, de la filtration sous pression, de la clarification chimique, de la filtration sur sable avec des unités conventionnelles et multimédias, de l'ultrafiltration et du filtre à lit mobile. À l'exception des procédés de clarification chimique, ces méthodes impliquent toutes l'élimination par tamisage physique des solides finement divisés.

La filtration sur terre à diatomées est une forme de séparation mécanique qui utilise la terre à diatomées, un adjuvant filtrant en poudre, qui est accumulé sur un support. Au fur et à mesure de la filtration, les matières solides qui ne passent pas à travers la terre de diatomées sont retenues et finissent par accumuler une pression qui ne permet plus la filtration. À ce moment-là, l'unité est lavée à contre-courant et préparée pour un nouveau cycle. Il convient de noter que le processus de filtration sur terre de diatomées a été mis au point pendant la Seconde Guerre mondiale pour éliminer les kystes à l'origine de la dysenterie amibienne et qu'il est aujourd'hui très répandu dans la filtration des piscines.

La clarification chimique comprend quatre phases : la coagulation, la floculation, la sédimentation et la filtration. La coagulation, qui consiste essentiellement à ajouter des produits chimiques qui se mélangent rapidement à l'eau, implique généralement l'utilisation de polymères et/ou d'oxydes d'aluminium, de fer ou de calcium. Une fois l'étape de coagulation (neutralisation de la charge) accomplie, le processus de floculation permet l'agrégation, la neutralisation et l'adsorption des particules du floc. Ce processus est suivi par le processus de sédimentation, qui permet aux flocs précédemment formés de se déposer. Bien que la plupart des matières floculées soient éliminées dans le bassin de sédimentation, il est généralement nécessaire d'éliminer davantage les particules de floc qui ne se déposent pas au moyen d'un processus de filtration effectué dans des lits de matières poreuses telles que le sable.

La méthode de filtration habituelle consiste à utiliser des lits de sable contenant du sable calibré placé sur un support contenant un drain inférieur pour collecter l'effluent filtré. Lorsque les eaux usées contenant des solides passent à travers ce type de filtre, les solides s'accumulent et finissent par obstruer les ouvertures, ce qui entraîne une perte de charge élevée et/ou une mauvaise qualité de l'effluent. Il est donc nécessaire de prendre des dispositions pour éliminer les matières collectées. La procédure habituellement suivie consiste à laver le sable à contre-courant, c'est-à-dire à inverser le flux, généralement par décolmatage à l'air, de manière à ce que le sable soit en suspension et que les matières plus légères soient emportées par le courant. Il convient de noter qu'après une opération de lavage à contre-courant, le sable se sédimente en fonction de sa taille et se stratifie, les particules les plus petites se trouvant au sommet. Comme ces particules filtrent la plupart des matières solides, on peut en conclure que toute la profondeur d'un lit de sable n'est pas utilisée dans un processus de filtration. Pour remédier à ce problème, on utilise un filtre multimédia composé de différents matériaux de filtration, chacun ayant un poids spécifique différent. Les matériaux couramment utilisés sont le sable, le charbon et le grenat, comme le montre la Figure. 16 . Ce type de filtre permet d'allonger la durée des cycles de filtration et de faire preuve d'une grande efficacité. Les charges filtrantes sont généralement comprises entre 2 et 6 gpm/pi2, 4 gpm/pi2 étant la valeur la plus courante.

Figure 16

Stratification de différents types de filtres. (a) Le procédé des boues activées ; (b) le procédé de filtration par ruissellement.

Le filtre à lit mobile est une technique qui est essentiellement une forme d'extraction à contre-courant, c'est-à-dire qu'il alimente le sable à contre-courant de l'eau de filtration. Lorsque la surface du filtre se colmate, le milieu filtrant est déplacé vers l'avant et une nouvelle surface est exposée. On dit que, théoriquement, 1 % du filtre est lavé à contre-courant 100 % du temps, par rapport à une opération de lavage à contre-courant conventionnelle où 100 % du filtre est lavé à contre-courant 1 % du temps.

L'ultrafiltration ou nanofiltration utilise la pression pour faire passer un liquide à travers une membrane perméable à certains constituants, notamment les particules fines, les virus, les bactéries et les protozoaires. Ce processus est similaire à l'osmose inverse, mais diffère en ce qui concerne la taille des particules séparées. L'ultrafiltration ne retient généralement pas une particule dont le poids est 500 à 1000 fois supérieur au poids moléculaire, et ne permet donc pas de séparer les sels inorganiques. Les pressions utilisées dans l'ultrafiltration sont de l'ordre de 50 lb/in2, alors qu'elles dépassent 500 lb/in2 dans l'osmose inverse. Il s'agit essentiellement d'un processus de filtration sous pression, utilisant des membranes semi-perméables qui agissent comme des écrans moléculaires et séparent les matériaux colloïdaux et moléculaires dissous ou en suspension dans la phase liquide.

Élimination des matières organiques

Comme indiqué précédemment, les eaux usées peuvent contenir des quantités mesurables de substances organiques solubles réfractaires, de substances toxiques, de COV et d'autres contaminants qui ne sont pas éliminés par les procédés conventionnels. Ces substances organiques problématiques peuvent être éliminées à la source (ce qui est généralement recommandé), au cours de l'étape de traitement biologique et/ou au cours de l'étape de traitement tertiaire qui suit le traitement conventionnel. La composition des matières organiques réfractaires n'est pas toujours connue avec précision. Bien qu'elles ne soient pas facilement oxydables biologiquement, elles peuvent exercer une DBO dans une eau réceptrice au fil du temps. En outre, ces matières peuvent causer des problèmes de goût et d'odeur dans l'approvisionnement en eau et, plus important encore, les effets toxicologiques potentiels sur l'environnement aquatique et sur l'homme n'ont pas été définis avec précision. Les substances toxiques sont préoccupantes et doivent être éliminées ou réduites à des concentrations inférieures au seuil avant le traitement biologique. Les COV peuvent entraîner une non-conformité avec les réglementations sur l'air et poser des problèmes de santé publique et de santé des travailleurs.

Les substances organiques volatiles (benzène, toluène, etc.) doivent être éliminées par un prétraitement avant le traitement biologique. Le stripping à l'air ou à la vapeur peut être utilisé en fonction des caractéristiques des composés organiques volatils. Le stripping à l'air est réalisé dans des tours à garnissage ou à plateaux avec un flux air-liquide à contre-courant. Le gaz résiduel doit être traité au moyen de charbon en phase vapeur, de biofiltres, de combustion ou d'autres méthodes. Le stripping à la vapeur introduit de la vapeur dans une tour à garnissage, ce qui permet d'éliminer les substances volatiles en phase vapeur. Des biofiltres peuvent également être utilisés pour traiter les effluents gazeux provenant du stripper et/ou du bassin d'aération. Cette méthode peu coûteuse utilise un milieu poreux qui favorise la sorption dans un film liquide à la surface du milieu, suivie d'une stabilisation microbienne. Le charbon actif en poudre (PAC) a été utilisé dans le bassin d'aération pour adsorber les COV et les composés toxiques.

L'oxydation chimique est généralement utilisée pour traiter les contaminants non biodégradables (réfractaires), toxiques ou inhibiteurs de la croissance microbienne, et responsables d'odeurs. Les agents oxydants utilisés comprennent l'ozone (O3), le peroxyde d'hydrogène (H2 O 2), le permanganate (MnO- 4), divers composés chlorés ou même l'oxygène. Ces réactions nécessitent souvent des catalyseurs pour être rentables. Ces catalyseurs comprennent la lumière UV pour l'ozone et le peroxyde d'hydrogène. Le fer ferreux (FeSO4 ou réactif de Fenton) à un pH d'environ 3,5 est fréquemment utilisé pour le H2O2. Des oxydes métalliques tels que le dioxyde de titane ont également été utilisés pour la catalyse de l'O3. L'ozone et les UV ainsi que divers catalyseurs peuvent être combinés pour des déchets spécifiques dans des processus d'oxydation avancée. Il n'est souvent pas rentable de mener l'oxydation chimique à son terme. L'oxydation partielle des composés peut suffire à rendre des composés spécifiques, tels que de nombreux polluants prioritaires, moins toxiques et plus aptes à subir un traitement biologique ultérieur moins coûteux.

L'adsorption peut également être utilisée pour éliminer les substances toxiques, les substances organiques réfractaires, certains métaux lourds et les COV. Le charbon actif possède la propriété d'attirer de nombreux contaminants qui adhèrent à sa surface par adsorption. Le charbon actif est très poreux et présente un rapport surface/poids unitaire très élevé, ce qui lui confère une grande capacité d'adsorption des substances organiques solubles hydrophobes présentes dans les eaux usées. Il peut être mis en contact avec les eaux usées sous forme de poudre très fine ou de granulés. La forme en poudre n'étant pas propice au fonctionnement en colonne, le charbon actif en granulés est le plus souvent utilisé dans les stations d'épuration avancées. Au fur et à mesure que les eaux usées traversent le lit et que les constituants des eaux usées sont adsorbés sur le charbon, les sites disponibles pour l'adsorption sont épuisés et le lit doit être remplacé. Le remplacement peut se faire soit par un nouveau charbon actif, soit par régénération thermique du lit épuisé. La capacité de sorption du charbon régénéré peut toutefois être réduite par rapport au matériau vierge. Dans les grandes installations, la régénération à haute température est généralement pratiquée. Du charbon actif en poudre (PAC) peut être ajouté au processus de boues activées pour en améliorer les performances (processus PACT). Ce procédé s'est avéré efficace pour éliminer de nombreux polluants prioritaires et des matières organiques réfractaires. Il peut également éliminer la couleur et améliorer la nitrification.

Élimination des matières inorganiques

De nombreux constituants inorganiques d'une eau se retrouvent à une concentration plus élevée que souhaitable dans les effluents d'une station d'épuration secondaire. Bien que dans la plupart des cas, ces concentrations excessives ne soient pas nocives, la réutilisation continue de l'eau entraînera une accumulation rapide à des niveaux prohibitifs. Il peut donc s'avérer nécessaire d'éliminer les matières inorganiques par le biais d'un processus de traitement tertiaire. Un prétraitement peut également être nécessaire pour éliminer les matières inorganiques telles que les métaux lourds, qui peuvent entraîner une toxicité/inhibition du processus de traitement biologique. Dans de nombreux cas, le traitement à la source permet la réutilisation.

L'échange d'ions est un processus utilisé depuis de nombreuses années pour éliminer la dureté de l'eau et des ions spécifiques tels que certains métaux. Ce procédé tire parti de la capacité de certains matériaux naturels et synthétiques à échanger un ion contenu dans le matériau contre un autre contenu dans l'eau qui le traverse. Par exemple, si de l'eau contenant des ions calcium passe à travers un support d'échange d'ions qui préfère les ions calcium aux ions sodium qui y sont déjà attachés, les ions calcium adhéreront au support d'échange et les ions sodium passeront dans l'effluent. Les constituants de valence supérieure et de poids moléculaire élevé remplacent les constituants de moindre valence. Comme pour l'adsorption sur le carbone, si une solution contenant un ion à éliminer est continuellement appliquée au milieu échangeur d'ions, celui-ci finira par s'épuiser. Il peut alors être soumis à un processus appelé régénération, au cours duquel le milieu d'échange est ramené à son état d'origine par le passage d'une solution concentrée de l'ion remplacé d'origine. Il existe de nombreuses modifications et combinaisons d'unités d'échange d'ions qui ont été utilisées dans les technologies de traitement de l'eau et des eaux usées. Il convient de noter qu'il est possible de récupérer des matériaux d'une unité d'échange d'ions qui pourraient être économiquement avantageux. L'utilisation d'un média échangeur d'ions probablement la plus familière au profane est le dispositif qui peut être placé sur le robinet à la maison pour obtenir de l'eau douce pour les fers à repasser à vapeur et d'autres utilisations.

Le processus d'électrodialyse est utilisé pour déminéraliser les eaux usées. Le principe du procédé est illustré dans la Figure. 17 . Lorsqu'une tension est appliquée à une cellule contenant de l'eau minéralisée, les ions chargés négativement (anions) migrent vers l'électrode positive et les ions chargés positivement (cations) migrent vers l'électrode négative. Comme le montre le diagramme, la mise en place alternée de membranes perméables aux anions et aux cations fait que certains compartiments deviennent plus concentrés en sels tandis que d'autres deviennent plus dilués. Il convient de noter que les matières solides en suspension et les matières organiques dissoutes doivent être éliminées de l'eau d'alimentation de l'unité d'électrodialyse en raison des risques de colmatage et d'encrassement. Comme l'échange d'ions, ce procédé peut être utilisé pour le prétraitement des métaux lourds. Il convient de noter que la régénération par échange d'ions et l'électrodialyse produisent toutes deux des déchets concentrés qui nécessitent un traitement et une gestion appropriés.

Figure 17

Unité d'électrodialyse. A, membrane perméable aux anions ; C, membrane perméable aux cations.

En théorie, le processus d'osmose inverse (OI) est capable d'éliminer plus de 90 % de certains ions inorganiques, matières organiques et colloïdes. Le principe de l'osmose inverse est illustré dans la Figure. 18 qui montre différents systèmes osmotiques menant au processus d'osmose inverse, et dans la Figure. 19 qui montre la construction d'un module d'osmose inverse à enroulement en spirale. En fonctionnement, l'eau contenant les matières dissoutes est mise en contact avec la membrane à une pression supérieure à la pression osmotique de la solution. Dans ces conditions, l'eau traverse la membrane et concentre les matières dissoutes. Les problèmes liés au processus d'osmose inverse concernent principalement les membranes, qui sont sujettes à l'encrassement. Le renforcement des normes de qualité des effluents et la nécessité croissante de réutiliser les ressources en eau ont entraîné une intensification de la recherche, du développement et de la mise en œuvre des technologies d'osmose inverse. Comme pour les procédés d'échange d'ions et d'électrodialyse, un déchet concentré est généré et doit être correctement géré.

Figure 18

Principe de l'osmose inverse : la pression exercée sur un système osmotique entraîne l'osmose inverse.

Figure 19

Un module d'osmose inverse à enroulement en spirale.

Élimination de l'azote

Comme indiqué précédemment, la présence des différentes formes d'azote dans l'eau peut entraîner plusieurs problèmes, notamment l'eutrophisation, la demande en oxygène dans les eaux réceptrices, la toxicité (ammoniac à pH élevé) et la méthémoglobinémie chez les nourrissons. L'élimination de l'azote devient rapidement une partie intégrante des installations de traitement tertiaire ou secondaire modifié. L'élimination de l'azote ammoniacal a été réalisée avec succès en augmentant le pH à environ 10 et en éliminant l'ammoniac converti par aération. Le pH est généralement augmenté par l'utilisation de chaux et une tour à garnissage est utilisée pour l'opération de séparation des gaz. L'azote peut également être éliminé par échange sélectif d'ions, où l'ion ammonium est éliminé en utilisant de la clinoptilolite, un milieu naturel.

Le processus biologique utilisé pour l'élimination de l'azote est obtenu en modifiant le processus de boues activées pour permettre l'oxydation de l'azote organique en nitrate, puis en dénitrifiant le nitrate en le plaçant dans des conditions anoxiques où les bactéries convertissent le nitrate en azote gazeux. Ces deux procédés ont été utilisés avec succès. Cependant, les bactéries impliquées sont très sensibles à la température et aux substances organiques toxiques. Il convient donc d'en tenir compte de manière appropriée. La transformation de l'azote ammoniacal en nitrate est appelée nitrification, et la transformation du nitrate en azote gazeux est appelée dénitrification. Les micro-organismes impliqués dans la nitrification sont les genres autotrophes Nitrosomonas et Nitrobacter. Les taux de croissance de ces bactéries sont très lents, et l'âge des boues doit donc être suffisamment long pour éviter qu'elles ne soient lessivées. Les microbes responsables de la dénitrification sont hétérotrophes et le carbone organique doit donc être disponible pour leur métabolisme. Les processus biologiques impliqués sont illustrés dans la Figure. 20 . Les mêmes réactions se produisent dans les eaux de surface et les eaux souterraines. Le procédé Bardenpho et d'autres modifications mettent en scène des bassins de séquençage anoxiques et aérobies avec un recyclage interne important. La nitrification se produit dans le réacteur aérobie et la dénitrification dans le bassin anoxique.

Figure 20

Transformations de l'azote en conditions aérobies.

Élimination du phosphore

En raison de sa capacité à stimuler la croissance biologique, la teneur en phosphore des effluents d'eaux usées est limitée à de très faibles niveaux lorsque les eaux réceptrices se déversent dans un lac ou un bassin de retenue. Les détergents constituent la principale source de phosphore dans les eaux usées domestiques. Cette source a été réduite aux États-Unis et dans les provinces canadiennes où les phosphates ont été contrôlés dans les détergents.

L'élimination du phosphore peut être réalisée par précipitation chimique et par une modification de l'oxydation biologique appelée "absorption de luxe". Cela implique une étape anaérobie en présence d'acides gras volatils (principalement acétiques) au cours de laquelle le P est libéré dans la solution et l'acétate absorbé par des microbes spécialisés appelés Acinetobacter. Une étape aérobie suit, au cours de laquelle le P est rapidement absorbé par les microbes. Cette méthode permet d'atteindre des niveaux de phosphore inférieurs à 1 mg l- 1 et souvent inférieurs à 0,1 mg l- 1 pour les eaux usées municipales. Il a également été démontré que les boues activées éliminent une quantité importante de phosphore, en particulier lorsque des sels d'aluminium ou de fer sont ajoutés à la fin du bassin d'aération ou avant le clarificateur.

Les BRM ont été utilisés avec succès pour améliorer l'élimination de l'azote et du phosphore. Un bassin anaérobie initial suivi de zones anoxiques et aérobies utilisant la séparation par membrane des matières en suspension de la liqueur mixte s'est avéré efficace pour réduire ces nutriments à des niveaux très bas.

L'élimination chimique du phosphore peut également être réalisée avec de l'aluminium, du fer ou de la chaux. La méthode d'ajout de ces substances varie en fonction de l'usine concernée. La précipitation du phosphore par la chaux s'effectue à des niveaux de pH supérieurs à 10,5. L'alun peut être ajouté avant la filtration. Il est à noter que la précipitation du phosphore augmente la production de boues. Les ressources en phosphore sont de plus en plus limitées, d'où l'importance de la récupération pour atteindre les objectifs de durabilité.

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Réutilisation de l'eau

On peut conclure de ce qui précède que les eaux usées peuvent être traitées jusqu'à obtenir la qualité souhaitée et, par conséquent, être réutilisées, à condition que le coût ne soit pas un facteur déterminant. Le degré de traitement doit être basé sur les exigences de qualité de l'utilisation prévue de l'eau. Ainsi, si les eaux usées peuvent être utilisées de manière bénéfique sans causer d'effets néfastes sur l'environnement ou la santé, elles doivent être considérées comme une ressource précieuse et utilisées en conséquence.

Les motivations pour la réutilisation de l'eau varient d'une région à l'autre et selon la nature de l'application. Il y a de nombreuses années, la réutilisation de l'eau n'avait pas de raison commerciale impérieuse. Les exigences réglementaires peu strictes en matière de traitement et de rejet des eaux usées dans l'environnement et l'abondance des réserves d'eau de bonne qualité n'incitaient guère les utilisateurs de l'eau à faire autre chose que de traiter les eaux usées. Aujourd'hui, la réutilisation de l'eau est motivée par plus qu'une obligation morale de préserver cette ressource précieuse. Elle est devenue une bonne pratique commerciale pour de nombreuses industries et municipalités et la seule option pour maintenir la vie dans les petites et grandes communautés dans de nombreuses régions du monde. Des facteurs tels que la rareté de l'eau et les sécheresses, le manque d'approvisionnement en eau de bonne qualité, le coût du traitement des eaux usées selon des normes très élevées en raison de réglementations plus strictes, les exigences en matière de permis, les relations publiques, les économies d'énergie, etc. sont devenus des motivations fortes pour que l'industrie et les collectivités considèrent les eaux usées comme une ressource et non comme un déchet.

Le diagramme de champ de force illustré à la Figure 21 illustre les différents moteurs et motivations de la réutilisation de l'eau.

Figure 21

Motivateurs pour la réutilisation de l'eaua

a Extrait de Industrial Wastewater Management- A Systems Approach, American Institute of Chemical Engineers, juillet 2003, 2-6.

La rareté des réserves d'eau et la répartition inégale des ressources en eau dans le monde constituent peut-être l'un des facteurs les plus convaincants en faveur de la conservation et de la réutilisation de l'eau. L'augmentation constante de la population exercera sans aucun doute des pressions extrêmes sur les réserves d'eau conventionnelles (eaux douces de surface et eaux souterraines) et sur les ressources énergétiques nécessaires pour exploiter les réserves non conventionnelles (eaux saumâtres et eaux de mer). Dans des régions telles que le Moyen-Orient, la pénurie d'eau est une préoccupation quotidienne. Dans les pays du Conseil de coopération du Golfe (CCG), il n'y a pratiquement pas de rivières, peu de précipitations et des réserves limitées d'eau douce souterraine renouvelable. La dépendance à l'égard du dessalement est élevée, et ce procédé est extrêmement énergivore et coûteux. Dans ces pays, la réutilisation de l'eau est une pratique quotidienne. Les pays du CCG sont les premiers au monde à réutiliser leurs effluents d'eaux usées traitées (EUT) pour l'irrigation des espaces verts.

Introduction

L'utilisation bénéfique des eaux usées n'est pas un concept nouveau. En fait, la réutilisation de l'eau est pratiquée depuis de nombreuses années. En raison des nombreux rejets dans nos cours d'eau, à moins que l'on ne vive dans les bras morts d'un torrent de montagne, l'approvisionnement en eau potable contient une certaine quantité d'eaux usées. Même les Romains reconnaissaient que certaines eaux n'étaient pas potables et disposaient d'une eau séparée pour la boisson et d'une autre pour d'autres usages. Aujourd'hui, cette pratique s'appelle un double système d'approvisionnement en eau et est utilisée dans plusieurs endroits aux États-Unis et dans le monde entier.

La réutilisation des eaux usées la plus répandue a probablement été l'utilisation à des fins agricoles, c'est-à-dire l'application des rejets d'eaux usées après divers degrés de traitement ou, dans certains cas, sans traitement, pour l'irrigation des cultures. Après l'avènement des systèmes de collecte des eaux usées, de nombreux sites d'élimination existaient dans le monde au début des années 1900. Appelés fermes d'épuration, ils servaient principalement à l'élimination des eaux usées, même si certaines d'entre elles étaient utilisées pour la production de cultures et d'autres usages bénéfiques. L'un des sites les plus remarquables est celui de Melbourne, en Australie, qui a été créé en 1893 et fonctionnait encore dans les années 1980.

Avec l'aggravation des pénuries d'eau et l'augmentation du coût du traitement des eaux usées, de nombreux sites ont commencé à étudier la possibilité de réutiliser les eaux usées à des fins non potables, ce qui a permis de réduire la demande d'eau potable et d'offrir une alternative à un traitement supplémentaire des eaux usées. Par exemple, en 1929, la ville de Pomona, en Californie, a lancé un projet d'utilisation des eaux usées récupérées pour l'irrigation des jardins et des espaces verts. En 1932, le Golden Gate Park de San Francisco a commencé à utiliser l'eau d'une station d'épuration à boues activées pour l'irrigation des espaces verts et des petits lacs du parc.

La première introduction d'eaux usées traitées dans une source d'eau souterraine municipale a probablement eu lieu à Whittier Narrows, en Californie, en 1962, et l'injection directe d'eaux usées recyclées dans un aquifère souterrain a commencé dans le comté d'Orange, en Californie, en 1976. Bien que l'objectif premier de l'injection dans le comté d'Orange soit de prévenir l'intrusion d'eau salée, un pourcentage élevé des eaux usées récupérées pénètre dans un aquifère utilisé comme source d'eau potable.

L'utilisation de systèmes de distribution doubles doit également être mentionnée dans la mesure où, lorsque cela est possible, un système double réduit considérablement la demande en eau potable en utilisant un système pour l'eau potable et l'autre pour l'irrigation et d'autres utilisations ne nécessitant pas d'eau potable. Parmi ces systèmes, on peut citer celui qui a été installé en 1960 à Colorado Springs (Colorado) et qui fournit de l'eau recyclée dans un système séparé pour l'irrigation des espaces verts. Petersburg, en Floride, a installé un système similaire en 1977, où l'eau recyclée est fournie par un système double de 260 miles pour l'irrigation des parcs publics, l'irrigation des espaces verts, les terrains de golf et l'eau d'appoint des tours de refroidissement. Il est intéressant de noter que, bien que l'idée initiale du système ait été la réduction de la pollution, le plus grand avantage a été la conservation de l'eau grâce à une réduction significative de la demande en eau potable.

Le premier projet de réutilisation directe de l'eau potable au monde a été réalisé à Windhoek, en Namibie. Ici, des eaux usées hautement traitées sont introduites directement dans le réservoir d'eau potable et le système de distribution. Pendant les périodes de sécheresse, l'eau récupérée représente jusqu'à 30 % de l'approvisionnement. Ce projet a été lancé en 1960 et a été étendu en 2000.

Avec l'augmentation de la population mondiale et du nombre de personnes vivant dans les centres urbains, le besoin en eau devient de plus en plus aigu, en particulier dans les zones semi-arides et arides et en cas de sécheresse. Dans de nombreux endroits, surtout en cas de sécheresse, la demande en eau dépasse l'offre. Il ne fait donc aucun doute que l'eau recyclée jouera un rôle majeur dans l'approvisionnement en eau de demain. De nombreux programmes de réutilisation dans les zones arides et semi-arides des États-Unis ont été mis en place pour répondre à un besoin d'eau ; cependant, de nombreux projets de réutilisation ont également été mis en place pour éviter une mise en conformité coûteuse avec les exigences relatives aux rejets d'eaux usées dans les eaux de surface. Ces exigences impliquent généralement l'élimination de l'azote et du phosphore et un traitement avancé concomitant des eaux usées. Il convient de noter que ces nutriments peuvent en fait être utiles pour la réutilisation de l'eau dans l'agriculture et l'amélioration des zones humides.

Il est important de noter que les principales utilisations de l'eau ne requièrent pas une qualité d'eau potable. L'industrie, par exemple, utilise des volumes d'eau considérables pour le refroidissement, le traitement, la production de vapeur et d'autres usages généraux. La majeure partie de cette eau s'évapore (refroidissement par évaporation) ou quitte le site avec le produit. Cependant, une bonne partie reste et finit comme eau de traitement nécessitant une élimination. L'industrie, en fonction de sa situation géographique, doit également s'occuper du ruissellement et de l'évacuation des eaux pluviales, en particulier lorsqu'elles sont contaminées par des matières premières, des produits, des sous-produits ou d'autres opérations industrielles.

L'industrie est de plus en plus poussée vers la conservation, le recyclage et la réutilisation de l'eau, alors que le public, les médias et les autorités réglementaires s'intéressent de plus en plus à la manière dont l'industrie s'approvisionne en eau, la traite et la gère. Les entreprises qui traitent l'eau et les eaux usées comme une marchandise courent un grand risque. D'autres qui considèrent l'eau et les eaux usées comme une ressource précieuse ont plus de chances de maintenir leurs activités et d'améliorer leur viabilité sur le marché.

Du point de vue des utilisateurs d'eau industrielle, la réutilisation de l'eau peut être abordée sous différents angles. L'une de ces approches consiste à conserver l'eau et à réutiliser les effluents à l'intérieur de leur périmètre d'exploitation. Traditionnellement, l'industrie a fait des progrès dans la conception et l'exploitation des procédés afin de minimiser la consommation d'eau et d'optimiser la réutilisation grâce à des pratiques telles que la séparation des flux propres et contaminés, la réutilisation de l'eau en cascade (lorsque la qualité des effluents rejetés par un procédé est suffisamment bonne pour être utilisée dans un autre procédé avant qu'un traitement ou une élimination ne soit nécessaire) et la réutilisation des effluents d'eaux usées pour les opérations de refroidissement, la lutte contre les incendies et les besoins en eau de lavage.

Une deuxième approche consiste pour l'industrie à chercher des possibilités de conservation et de réutilisation de l'eau en dehors de son périmètre d'activité. Un exemple serait d'aborder la gestion de l'eau tout au long de la chaîne d'approvisionnement, depuis la production, le transport, la logistique, le retraitement des produits intermédiaires par d'autres, jusqu'à l'utilisation du produit final. La réutilisation des effluents municipaux pour des applications industrielles telles que le refroidissement industriel, l'exploitation minière, le refroidissement urbain, etc. est une autre approche qui gagne en popularité dans des pays comme l'Arabie saoudite et qui entraîne la mise en place d'une infrastructure complète pour la soutenir. Le succès d'une telle approche dépend en grande partie de la réalisation de la valeur réelle du traitement de l'eau sans tenir compte des subventions gouvernementales comme c'est le cas dans certains pays.

Contaminants d'eaux usées non réutilisables

Les eaux usées municipales et industrielles peuvent contenir tout ce qui est apporté aux égouts par les activités humaines quotidiennes et les processus de fabrication industrielle spécifiques. Par conséquent, des contraintes sur l'utilisation des eaux usées peuvent être imposées par leurs caractéristiques chimiques, biologiques et physiques. La prise en compte des effets négatifs potentiels de ces nombreux paramètres sur la santé publique et/ou l'environnement est obligatoire. La présence de certains contaminants peut empêcher l'utilisation de l'eau à certaines fins si leur élimination n'est pas économique. Une analyse économique du coût du traitement et de l'acheminement des eaux usées par rapport aux avantages de leur utilisation bénéfique doit être effectuée. Cette analyse peut inclure les coûts d'un traitement avancé des eaux usées qui pourraient être annulés en évitant le rejet dans une masse d'eau dont la qualité est limitée. Les paramètres concernés sont les suivants.

Produits chimiques inorganiques

La liste des substances chimiques inorganiques susceptibles d'être présentes dans les eaux usées est exhaustive. De nombreux ions inorganiques sont naturellement présents dans l'eau, tels que le calcium, le sodium, le magnésium, le potassium, les bicarbonates, les chlorures, les sulfates et les nitrates. Les eaux usées peuvent contenir ces ions et bien d'autres qui peuvent provenir d'une myriade de sources. La présence de certains ions, tels que le bore, peut empêcher totalement l'utilisation d'une eau usée pour l'irrigation en raison de sa toxicité pour les plantes. Il faut également tenir compte du potentiel de bioaccumulation et de la toxicité des métaux lourds pour les plantes, les humains et les animaux, ainsi que d'autres substances potentiellement nocives. Les normes de potabilité et d'irrigation sélectionnées sont présentées dans le Tableau III . Il convient de noter qu'en raison des normes de prétraitement imposées aux rejets de déchets industriels dans les égouts municipaux aux États-Unis, la présence de bon nombre de ces substances est réduite au minimum. Comme indiqué précédemment, un traitement avancé des eaux usées peut éliminer ces ions à des niveaux acceptables.

Tableau III

Normes sélectionnées pour l'eau potable et l'eau d'irrigation (mg l- 1)a

ConstituantEau potablePour les sols à texture finePour tout solPour le bétailAluminium205Arsenic0.0120.10.2Barium1.0Boron0.7525.0Cadmium0.010.050.010.05Chromium0.051.00.11.0Copper1.050.20.5Iron0.3205Lead0.051050.1Manganese0.05100.02Mercury0.0020.01Nickel2.00.2Selenium0.010.020.020.05Zinc510225

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Tiré de http://water.epa.gov/lawsregs/rulesregs/sdwa/regulations.cfm

Produits chimiques organiques

Il est difficile, voire impossible, de dresser une liste des produits chimiques organiques susceptibles de se trouver dans les eaux usées municipales et industrielles, principalement en raison des nombreuses espèces existantes, dont certaines peuvent être formées par des interactions entre elles. De nombreuses substances organiques sont relativement nouvelles et leurs effets à long terme sur la santé sont inconnus, tout comme les effets synergiques potentiels (par exemple, les perturbateurs endocriniens, les produits pharmaceutiques et les produits de soins personnels). Bien qu'il existe des normes relatives à l'eau potable pour certaines substances organiques, le respect de ces normes ne garantit pas que l'eau soit potable. En outre, les mesures traditionnelles des matières organiques, telles que la DBO, la DCO et le COT, ne révèlent que peu de choses sur la toxicité et les effets sur la santé des matières organiques mesurées. Il convient de noter que les substances organiques telles que les pesticides, les insecticides et les herbicides peuvent être présentes dans toute source d'eau potable lorsque les eaux de ruissellement contribuent à la masse d'eau. De nombreuses substances organiques ont été détectées dans l'eau et les eaux usées à des niveaux très faibles ; cependant, beaucoup d'entre elles ne sont toujours pas identifiées. Malgré les progrès des techniques d'analyse, de la technologie et des études épidémiologiques, on ne peut pas conclure que bon nombre de ces substances organiques présentes à l'état de traces dans les eaux usées ne présentent pas de risque potentiel pour la santé.

Considérations microbiologiques

La protection contre les maladies d'origine hydrique est primordiale, tant pour l'approvisionnement en eau potable que pour les eaux de loisirs. Les micro-organismes pathogènes présents dans les eaux usées peuvent être des bactéries, des virus, des protozoaires, des algues et des helminthes. Les principaux micro-organismes pathogènes d'origine hydrique qui ont été trouvés aux États-Unis sont présentés dans le tableau IV. Tableau IV

Tableau IV

Principaux agents pathogènes d'origine hydrique et maladies associées

PathogèneMaladieBactériesShigella (spp.)Shigellose (dysenterie bacillaire)Salmonella typhiFièvre typhoïdeSalmonella (1700 sérotypes spp.)SalmonelloseVibro choleraeCholéraEscherichia coli (entéropathogène)Gastro-entérite et septicémie, syndrome hémolytique et urémique (SHU)Yersinia enterocoliticaYersinioseLeptospira (spp.)LeptospiroseCampylobacter jejuneGastro-entérite, arthrite réactiveProtozoairesEntamoeba histolyticaAmebiasis (dysenterie amibienne)Giardia lambliaGiardiase (gastro-entérite)CryptosporidiumCryptosporidiose, diarrhée, MicrosporidiesDiarrhéeHelminthesAscaris lumbricoidesAscarie (infection par les vers ronds)Ancylostome (spp)Ancylostomiase (infection par l'ankylostome)Necator americanusNécatoriase (infection par les vers ronds)Ancylostome (spp.)Migrations larvaires cutanées (ankylostomiase)Strongloides stercoralisStrongyloidiase (filaire)Trichuris trichiuraTrichuriasis (trichocéphale)Taenia (spp.)Taeniasis (ténia)Enterobius vermicularisEntérobiase (punaise)Echinococcus granulosus (spp.).)Hydatidose (infection par le ténia)VirusEntérovirus (polio, echo, coxsackie, nouveaux entérovirus, sérotype 68-71)Gastro-entérites, anomalies cardiaques, méningites, autresVirus de l'hépatite A et EHépatite infectieuseAdénovirusMaladies respiratoires Infections oculaires, gastro-entérite (sérotype 40 et 41)RotavirusGastro-entériteParvovirusGastro-entériteNorovirusDiarrhée, vomissements, fièvreAstrovirusGastro-entériteCalicivirusGastro-entériteCoronavirusGastro-entérite

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Adapté de National Research Council, 1996 ; Sagik et. al., 1978 ; et Hurst et. al., 1989

La présence de ces micro-organismes, qui existent manifestement dans les eaux usées non traitées, est un problème de santé publique évident, et tout doit être mis en œuvre pour réduire au minimum le risque de contact humain lors de l'utilisation d'eaux usées récupérées à quelque fin que ce soit. Comme nous l'avons vu précédemment, le traitement conventionnel des eaux usées peut réduire les niveaux de ces agents pathogènes à des concentrations acceptables, bien qu'un traitement avancé des eaux usées puisse s'avérer nécessaire pour une réutilisation indirecte à des fins d'alimentation en eau potable. Les bactéries sont les plus sensibles au traitement conventionnel lorsqu'une désinfection adéquate est prévue. Les virus et les protozoaires sont plus difficiles à éliminer et peuvent nécessiter un traitement supplémentaire, tel que l'ultrafiltration et l'osmose inverse. Les protozoaires, tels que le giardia et le cryptosporidium, sont beaucoup plus résistants et peuvent même survivre à des concentrations élevées de chlore.

De graves épidémies de giardiase et de cryptosporidiose se sont produites dans des villes dotées d'excellentes installations de traitement de l'eau et constituent une préoccupation majeure pour l'industrie de l'eau. Par conséquent, tout doit être mis en œuvre pour minimiser le contact humain avec les eaux recyclées susceptibles de contenir l'un ou l'autre de ces agents pathogènes. La possibilité que des agents pathogènes soient transportés dans les aérosols émis par l'irrigation par aspersion est particulièrement préoccupante, dans la mesure où les aérosols d'une taille de 2 à 5 mm sont principalement éliminés par les voies respiratoires. Il est à noter qu'il n'existe aucun rapport documenté sur des épidémies attribuées à l'irrigation par aspersion à l'aide d'eaux usées recyclées désinfectées. Il convient également de noter la transmission potentielle de la maladie du légionnaire (Legionella) par dérive à partir des tours de refroidissement.

La survie des agents pathogènes dépend de plusieurs facteurs, notamment la température, la teneur en matière organique du sol, l'humidité, le rayonnement solaire et le feuillage. Les temps de survie typiques sont indiqués dans le Tableau V .

Tableau V

Temps de survie typique des pathogènes à 20-30 °C. (en jours) d

Pathogène Durée de survie (jours)

Fresh Water & SewageCropsSoilVirusesaEnterovirusesb< 120 but usually < 50< 60 but usually < 15< 100 but usually < 20BacteriaFecal conforms a,c< 60 but usually < 30< 30 but usually < 15< 70 but usually < 20Salmonella spp.a< 60 but usually < 30< 30 but usually < 15< 70 but usually < 20Shigella spp.a< 30 but usually < 10< 10 but usually < 5---Vibrio choleraed< 30 but usually < 10< 5 but usually < 2< 20 but usually < 10ProtozoaEntamoeba histolytica cysts< 30 but usually < 15< 10 but usually < 2< 20 but usually < 10HelminthsAscaris lumbricoides eggsMany months< 60 but usually < 30Many months

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aEn eau de mer, la survie virale est moindre et la survie bactérienne est très inférieure à celle de l'eau douce.

bComprend les virus de la polio, de l'échographie et de la coxsackie.

La survie de V. cholerae en milieu aqueux est incertaine.

Tiré des lignes directrices de l'USEPA pour la réutilisation de l'eau, 2004 (http://nepis.epa.gov/Adobe/PDF/30006MKD.pdf).

Adapté de Feacham et al. 1983

L'utilisation d'eaux usées recyclées peut donc présenter certains risques en ce qui concerne l'exposition potentielle aux micro-organismes. Toutefois, si la conception et l'exploitation sont bonnes, si la surveillance est adéquate et si les précautions nécessaires sont prises, le risque lié à l'utilisation d'eaux recyclées est minime. Selon la Water Environment Federation, la réutilisation de l'eau n'a été impliquée dans aucune épidémie de maladie infectieuse.

Autres paramètres de qualité de l'eau préoccupants

La présence d'un excès de matières solides peut causer des problèmes dans le système de distribution en se déposant dans le système et en obstruant les buses d'irrigation par aspersion. Elles peuvent également poser des problèmes lorsque l'eau recyclée est appliquée sur les sols en les obstruant et en réduisant le taux d'infiltration. En outre, certains solides adsorbent les métaux lourds et les solides peuvent également protéger les micro-organismes de la désinfection.

Une salinité excessive peut avoir un effet profond sur les plantes et les sols. Elle est généralement mesurée par l'électroconductivité, qui est liée au total des solides dissous (TDS). Lorsque les sels s'infiltrent dans le sol, ils ont tendance à se concentrer dans la zone des racines en raison de l'évapotranspiration (évaporation du sol et de l'eau de surface et transpiration) des plantes. Lorsque la salinité augmente, les plantes dépensent de l'énergie pour s'adapter aux effets osmotiques afin d'obtenir de l'eau du sol. Ainsi, moins d'énergie est disponible pour la croissance des plantes et une réduction de la productivité se produit. Un drainage adéquat est obligatoire pour l'utilisation à long terme de l'eau recyclée pour l'irrigation, et il peut être nécessaire de lixivier plus d'eau à travers le sol que les plantes n'en ont besoin pour maintenir un équilibre salin adéquat.

Le sodium est particulièrement préoccupant dans l'eau d'irrigation en raison de sa capacité à provoquer des changements dans la structure du sol et dans les taux d'infiltration et de perméabilité. Un pourcentage élevé de sodium dans un sol contenant certaines argiles crée des conditions défavorables à la circulation de l'eau et à la croissance des plantes. Le risque lié au sodium peut être estimé en fonction de son rapport avec le calcium et le magnésium, et il existe des méthodes pour déterminer son effet sur les sols et les plantes.

Les nutriments importants pour les plantes comprennent l'azote, le phosphore, le potassium, le zinc, le bore et le soufre, qui peuvent tous être présents dans les eaux usées. Le nutriment le plus bénéfique dans l'eau recyclée est l'azote, qui peut remplacer une quantité égale d'azote dans les engrais pendant la période de croissance. Cependant, l'azote en quantités excessives peut être préjudiciable aux cultures et une surveillance peut être nécessaire. Il convient également de noter qu'en conditions aérobies, l'azote présent dans les eaux usées sous forme d'azote organique ou d'azote ammoniacal sera finalement converti en nitrate, un produit préoccupant en raison de son lien avec la méthémoglobinémie.

Applications de la réutilisation de l'eau

Comme indiqué précédemment, l'eau devient une ressource rare et l'utilisation de l'eau recyclée à de nombreuses fins fait l'objet d'une attention croissante. Les utilisations possibles de l'eau recyclée et les contraintes potentielles sont présentées dans le Tableau VI .

Tableau VI

Catégories de réutilisation des eaux usées et contraintes potentielles a, b

Catégories de réutilisation des eaux uséesContraintes potentielles1. Irrigation agricole
Irrigation des cultures
Pépinières commerciales

-
Pollution des eaux de surface et des eaux souterraines en l'absence d'une gestion adéquate
-
Commercialisation des cultures et acceptation par le public
-
Préoccupations de santé publique liées aux agents pathogènes (bactéries, virus, parasites)
-
Effet de la qualité de l'eau, en particulier sur les sols et les cultures

2. Irrigation des paysages
Parcs
Cours d'école
terre-pleins d'autoroutes
Terrains de golf
Cimetières
Ceintures vertes
Résidentiel

-
Préoccupations de santé publique liées aux agents pathogènes
-
Utiliser le contrôle de la zone, y compris la zone tampon ; peut entraîner un coût d'utilisation élevé.

3. Recyclage et réutilisation industriels
Refroidissement
Alimentation des chaudières
Eau de traitement
Construction lourde

-
Constituants des eaux usées liés à l'entartrage, à la corrosion, à la croissance biologique et à l'encrassement
-
Connexion croisée entre les conduites d'eau potable et d'eau recyclée
-
Préoccupations en matière de santé publique, en particulier la transmission par aérosol d'agents pathogènes dans l'eau de refroidissement

4. Recharge des eaux souterraines
Reconstitution des eaux souterraines
Lutte contre l'intrusion d'eau salée
Lutte contre la subsidence

-
Produits chimiques organiques dans les eaux usées recyclées et leurs effets toxicologiques
-
Contamination possible de l'aquifère souterrain utilisé comme source d'eau potable
-
Total des solides dissous, nitrates et agents pathogènes dans les eaux usées récupérées

5. Utilisations récréatives/environnementales
Lacs et étangs
Mise en valeur des marais
Augmentation du débit des cours d'eau
Pêche
Enneigement

-
Problèmes de santé liés à la présence de bactéries, de virus et d'autres agents pathogènes (par exemple, infections entériques et infections de l'oreille, des yeux et du nez).
-
Eutrophisation due à la présence de P et de N dans les eaux réceptrices
-
Toxicité pour la vie aquatique

6. Utilisations urbaines non potables
Protection contre l'incendie
Climatisation
Chasse d'eau des toilettes

-
Préoccupations de santé publique concernant les agents pathogènes transmis par les aérosols
-
Effets de la qualité de l'eau sur l'entartrage, la corrosion, la croissance biologique et l'encrassement
-
Raccordements croisés de conduites d'eau potable et d'eau recyclée

7. Réutilisation des eaux potables

-
Constituants des eaux recyclées, en particulier les produits chimiques organiques à l'état de traces et leurs effets toxicologiques
-
Préoccupation sanitaire concernant la transmission d'agents pathogènes

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Extrait de Waste water Engineering, Metcalf et Eddy, McGraw-Hill, 2003.

bArrangés par ordre décroissant du volume d'utilisation prévu.

Il existe donc un large éventail d'applications pour l'eau recyclée, et chaque utilisation présente des préoccupations particulières et des exigences en matière de traitement des eaux usées qui permettent d'améliorer ces préoccupations. De plus en plus de villes, en particulier celles situées dans les zones arides, semi-arides et en manque d'eau, s'intéresseront à la réutilisation de l'eau. Il est peu probable que la réutilisation directe de l'eau potable soit courante dans un avenir proche ; cependant, comme c'est le cas en Namibie, où aucune autre source n'est disponible, l'utilisation de l'eau de tuyau à tuyau est possible sans effets néfastes apparents. Il suffit de considérer les nombreux rejets d'eaux usées dans le fleuve Mississippi et l'utilisation de ce cours d'eau comme source d'eau potable pour la Nouvelle-Orléans pour conclure que la réutilisation indirecte est viable. Le traitement avancé des eaux usées peut produire presque toutes les qualités d'eau souhaitées et est devenu plus fiable et plus efficace grâce à l'expérience et à l'innovation.

En ce qui concerne les projets de réutilisation indirecte de l'eau potable, le Conseil national des ressources a déclaré en 1998 que toute communauté envisageant la réutilisation de l'eau potable ne devrait le faire qu'après une évaluation minutieuse, approfondie et spécifique au site, comprenant la surveillance des contaminants, des tests de santé et de sécurité et l'évaluation de la fiabilité du système.

Il est instructif d'examiner plusieurs projets réussis de réutilisation de l'eau pour illustrer la viabilité et l'utilité de la réutilisation des eaux usées et son potentiel pour aider à résoudre les graves pénuries d'eau.

Système d'eau double de St. Petersburg

Les systèmes d'eau double ont la capacité de minimiser l'utilisation de l'eau potable dans la mesure où l'eau non potable est utilisée à des fins qui ne nécessitent pas d'eau potable. Cela permet de réduire la demande d'eau potable et les coûts de traitement qui en découlent. L'utilisation de systèmes d'eau double est beaucoup plus intéressante lors du développement de nouveaux systèmes, lorsque le coût de construction d'un autre système de distribution peut être réduit au minimum, comme ce fut le cas à Saint-Pétersbourg. Petersburg, qui fonctionne depuis 1977, utilise 20 MGD d'eau recyclée via 260 miles de conduites de distribution. L'eau recyclée est utilisée pour les parcs, les terrains de golf, les processus industriels, les utilisations commerciales et les résidences. Petersburg a permis à la ville de répondre à la demande liée à une augmentation de 10 % de la population sans augmenter l'approvisionnement. En cas de surplus d'eau recyclée, quarante millions de gallons d'eaux usées traitées peuvent être stockés sur le site ; ensuite, l'eau recyclée est pompée dans un aquifère d'eau salée situé à environ 900 pieds sous la surface du sol.

Le système de réalimentation des eaux souterraines du comté d'Orange, en Californie

Dans le comté d'Orange, en Californie, l'évacuation des eaux souterraines par injection directe d'eaux usées recyclées est pratiquée depuis 1976. La station d'origine traitait 15 MGD d'effluents de boues activées en utilisant l'osmose inverse pour traiter une partie des effluents afin de satisfaire une exigence maximale de 500 mg l- 1 de TDS en raison des limitations imposées. L'eau a ensuite été injectée dans quatre aquifères pour former une barrière contre l'intrusion de l'eau de mer. Avant l'injection, l'eau a été mélangée dans une proportion de 2:1 avec de l'eau de puits provenant d'un aquifère profond non contaminé. L'eau pouvait ensuite s'écouler vers l'océan ou augmenter l'approvisionnement en eau potable, ou dans les deux sens. L'eau produite par l'usine de traitement ne contenait aucun virus mesurable, aucun organisme coliforme détectable et une turbidité moyenne de 0,22 TU. La surveillance continue a montré que le processus de traitement éliminait les contaminants potentiels à des niveaux non détectables pour l'eau potable. Les études épidémiologiques n'ont pas révélé d'effets négatifs mesurables sur la santé des populations qui ingèrent l'eau recyclée. Il faut reconnaître que l'eau recyclée a été diluée avec de l'eau non contaminée et qu'elle a eu le temps de se purifier naturellement dans l'aquifère. Cette installation a été récemment démolie pour faire place à un nouveau système de réalimentation en eau souterraine (GWR). Ce système a été inauguré en 2008 et sa construction a coûté 480 millions de dollars, tandis que son exploitation a coûté 29 millions de dollars par an. Cette amélioration était nécessaire en raison de l'augmentation de la population, de l'intrusion d'eau salée due au pompage excessif de la nappe phréatique, de la sécheresse chronique et de l'augmentation du coût de l'importation d'eau depuis le nord de la Californie. La chaîne de traitement se compose de filtres à tamis suivis d'une microfiltration. L'osmose inverse vient ensuite et l'effluent est désinfecté à l'aide de rayons UV et de peroxyde d'hydrogène, ce qui permet de produire environ 70 MGD d'eau. Environ la moitié de l'eau est filtrée à travers le sol dans des aquifères profonds. Le reste est injecté dans la barrière d'eau de mer du comté d'Orange pour empêcher l'intrusion de l'eau de mer dans l'océan.

Le district d'assainissement de Tahoe-Truckee

Cette station d'épuration de pointe de 9,6 MGD, située près du lac Tahoe, en Californie, est probablement la station sophistiquée la plus ancienne au monde. Le processus de traitement comprend le dégrillage, le dessablage, la sédimentation, les boues activées, l'élimination biologique du phosphore, le traitement chimique, la filtration, l'élimination de l'ammoniac par échange d'ions et la chloration pour la désinfection. Un système unique d'élimination de l'ammoniac est utilisé. Une combinaison d'échange d'ions utilisant de la clinoptilolite (un milieu naturel d'échange d'ions) en conjonction avec une opération de stripping de l'air intérieur permet de récupérer du sulfate d'ammonium, un engrais. La qualité de l'effluent est supérieure à celle de nombreuses eaux potables municipales. Malgré le haut degré de traitement, les effluents sont injectés dans le système d'eaux souterraines via un champ de lixiviation où ils finissent par se retrouver dans la rivière Truckee, qui est la principale source d'eau de Reno, au Nevada.

Réglementation relative à la réutilisation de l'eau

Il n'existe actuellement aucune norme fédérale pour la récupération et la réutilisation de l'eau. Cependant, plusieurs États ont adopté des réglementations applicables et, à mesure que les besoins en eau deviennent plus critiques, des réglementations étatiques plus strictes seront sans aucun doute promulguées. L'Arizona, la Californie, le Colorado, la Floride, Hawaï, le Nevada, l'Oregon et le Texas ont adopté des réglementations qui encouragent la réutilisation de l'eau. Certains États ont fondé leurs réglementations sur l'offre d'une alternative au rejet des eaux de surface. Dans les États où il n'y a pas de réglementation, la réutilisation peut être autorisée au cas par cas. Il convient également de noter que de nombreux pays étrangers disposent de réglementations pertinentes et que l'Organisation mondiale de la santé a publié des lignes directrices relatives à la réutilisation de l'eau.

L'objectif premier des réglementations existantes est de protéger la santé publique et la principale considération a été l'irrigation ; cependant, peu d'attention a été accordée aux effets négatifs potentiels de certains constituants des eaux usées sur les plantes et le sol. Comme indiqué précédemment, ces effets peuvent être profonds et doivent être pris en compte. La réglementation aborde les catégories de réutilisation suivantes avec les restrictions et les exigences appropriées (extraites des lignes directrices pour la réutilisation de l'eau, USEPA, 2004)

1.
Réutilisation urbaine sans restriction. Irrigation dans des zones où l'accès public n'est pas limité, telles que les parcs, les terrains de jeu, les cours d'école et les résidences, les chasses d'eau, la lutte contre les incendies, la climatisation, la construction, les fontaines ornementales et les bassins de retenue esthétiques.
2.
Réutilisation urbaine restreinte. Irrigation de zones dont l'accès public peut être contrôlé, comme les terrains de golf, les cimetières et les terre-pleins d'autoroute.
3.
Réutilisation agricole sur des cultures alimentaires. Irrigation des cultures vivrières destinées à la consommation humaine directe, souvent classée selon que les cultures vivrières sont destinées à être transformées ou consommées crues.
4.
Réutilisation agricole pour des cultures non alimentaires. Irrigation des cultures fourragères, de fibres et de semences, des pâturages, des pépinières commerciales et des gazonnières.
5.
Utilisation récréative sans restriction. Une retenue d'eau dans laquelle aucune limitation n'est imposée aux activités récréatives aquatiques avec contact corporel.
6.
Réutilisation récréative restreinte. Un bassin d'eau recyclée dans lequel les activités récréatives sont limitées à la pêche, à la navigation de plaisance et à d'autres activités récréatives sans contact.
7.
Réutilisation environnementale. L'eau recyclée est utilisée pour créer des zones humides artificielles, pour améliorer les zones humides naturelles et pour maintenir le débit des cours d'eau.
8.
Réutilisation industrielle. Eau recyclée utilisée dans les installations industrielles principalement pour l'eau d'appoint du système de refroidissement, l'eau d'alimentation des chaudières, l'eau de traitement et le lavage général.

Les exigences peuvent porter sur la qualité et le traitement de l'eau, la surveillance, la fiabilité du système, le stockage de l'eau recyclée ou excédentaire, les taux d'application, la surveillance des eaux souterraines et les zones de retrait ou zones tampons. Les réglementations les plus restrictives s'appliquent à l'utilisation indirecte de l'eau potable par le biais de la recharge des eaux souterraines par épandage en surface ou par injection directe et l'augmentation des réserves de surface. La perception du public est un élément important de la réutilisation indirecte de l'eau potable. Plusieurs projets ont été rejetés en raison de la pression publique et/ou politique, les préoccupations sanitaires étant les principales raisons du rejet. Ces catégories de réutilisation et les restrictions pertinentes ont été affinées et étendues par les lignes directrices de l'USEPA pour la réutilisation de l'eau, 2012.

Enfin, la question des droits d'eau doit être examinée. Alors que les États situés à l'est du Mississippi utilisent la doctrine des droits riverains, les États situés à l'ouest du Mississippi utilisent la doctrine de l'appropriation antérieure. Dans les régions occidentales qui manquent d'eau, les droits sur l'eau peuvent jouer un rôle majeur dans tout projet de ressources en eau.

Résumé

La pénurie d'eau est l'un des problèmes majeurs dans le monde et des millions de personnes n'ont pas accès à l'eau douce. Les eaux usées non traitées sont largement utilisées pour l'agriculture dans de nombreux pays. Il s'agit de l'un des principaux problèmes d'environnement et de santé publique dans le monde. Au lieu d'utiliser des eaux usées non traitées, les eaux usées traitées se sont avérées être une option plus applicable et plus respectueuse de l'environnement. En outre, la toxicité environnementale due à l'exposition aux déchets solides est également l'un des principaux problèmes de santé. Par conséquent, afin de lutter contre les problèmes liés à l'utilisation d'eaux usées non traitées, nous proposons dans cette étude une approche multidisciplinaire pour traiter les eaux usées en tant que ressource potentielle pour l'agriculture. Nous proposons un modèle montrant les méthodes efficaces de traitement des eaux usées et l'utilisation des déchets solides dans les engrais. L'étude met également en évidence les problèmes de santé des agriculteurs qui travaillent dans des champs irrigués par des eaux usées, ainsi que les effets néfastes des eaux usées non traitées. La consommation de cultures irriguées par des eaux usées a des conséquences importantes sur la santé, qui sont également abordées dans cet article. Cette étude révèle en outre que notre compréhension actuelle du traitement et de l'utilisation des eaux usées en agriculture, ainsi que les progrès réalisés dans les méthodes de traitement, offrent de grandes possibilités pour l'avenir.

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1 Introduction

L'épuisement rapide et l'augmentation de la demande en eau douce font de la récupération ou de la réutilisation des eaux usées l'une des principales nécessités du scénario actuel. La consommation totale d'eau dans le monde pour l'agriculture représente 92 % (Clemmens et al., 2008; Hoekstra & Mekonnen, 2012; Tanji & Kielen, 2002). Environ 70 % de l'eau douce est utilisée pour l'irrigation (WRI, 2020), qui provient des rivières et des sources d'eau souterraines (Pedrero et al., 2010). Ces statistiques sont très préoccupantes pour les pays confrontés à une crise de l'eau. Shen et al.2014) ont indiqué que 40 % de la population mondiale se trouve dans des bassins soumis à un stress hydrique important, ce qui représente une crise de l'eau pour l'irrigation. Par conséquent, la réutilisation des eaux usées dans l'agriculture est une ressource idéale pour remplacer l'utilisation de l'eau douce dans l'agriculture (Contreras et al.., 2017). Les eaux usées traitées sont généralement utilisées à des fins non potables, comme l'agriculture, les terres, l'irrigation, la recharge des nappes phréatiques, l'irrigation des terrains de golf, le lavage des véhicules, les chasses d'eau, la lutte contre les incendies et les activités de construction de bâtiments. Elles peuvent également être utilisées à des fins de refroidissement dans les centrales thermiques (Katsoyiannis et al, 2017; Mohsen, 2004; Smith, 1995Yang et al, 2017). Au niveau mondial, l'irrigation à partir d'eaux usées traitées favorise le rendement agricole et les moyens de subsistance de millions de petits exploitants agricoles (Sato et al, 2013). La réutilisation mondiale des eaux usées traitées à des fins agricoles présente une grande variabilité, allant de 1,5 à 6,6 % (Sato et al, 2013; Ungureanu et al, 2018). Plus de 10 % de la population mondiale consomme des produits agricoles qui sont cultivés grâce à l'irrigation par les eaux usées (OMS, 2006). La réutilisation des eaux usées traitées a connu une croissance très rapide et les volumes ont augmenté de 10 à 29 % par an en Europe, aux États-Unis et en Chine, et jusqu'à 41 % en Australie (Aziz & Farissi, 2014). La Chine est le premier pays d'Asie pour la réutilisation des eaux usées, avec une superficie estimée à 1,3 million d'hectares, y compris au Viêt Nam, en Inde et au Pakistan (Zhang & Shen, 2017). Actuellement, on estime que seulement 37,6 % des eaux usées urbaines en Inde sont traitées (Singh et al...), 2019). En utilisant 90 % de l'eau récupérée, Israël est le plus grand utilisateur d'eaux usées traitées pour l'irrigation des terres agricoles (Angelakis & Snyder, 2015). Les informations détaillées relatives à l'utilisation de l'eau douce et des eaux usées traitées sont compilées dans le tableau 1.

Tableau 1 État de l'utilisation de l'eau douce et des eaux usées traitées dans différents pays

Table pleine grandeur

De nombreux pays à faible revenu d'Afrique, d'Asie et d'Amérique latine utilisent des eaux usées non traitées comme source d'irrigation (Jiménez & Asano, 2008). En revanche, les pays à revenus moyens, tels que la Tunisie, la Jordanie et l'Arabie saoudite, utilisent des eaux usées traitées pour l'irrigation (Al-Nakshabandi et al., 1997; Balkhair, 2016a; Balkhair, 2016b; Qadir et al, 2010; Sato et al, 2013).

L'eau domestique et les eaux usées traitées contiennent différents types de nutriments tels que le phosphore, l'azote, le potassium et le soufre, mais la majeure partie de l'azote et du phosphore disponibles dans les eaux usées peut être facilement accumulée par les plantes, c'est pourquoi elles sont largement utilisées pour l'irrigation (Drechsel et al., 2010; Duncan, 2009; Poustie et al, 2020; Sengupta et al, 2015). La grande disponibilité des nutriments dans les eaux usées récupérées réduit l'utilisation d'engrais, augmente la productivité des cultures, améliore la fertilité des sols et, dans le même temps, peut également réduire le coût de production des cultures (Chen et al., 2013a ; Jeong et al, 2016). Les données relatives aux valeurs nutritionnelles élevées des eaux usées traitées sont présentées dans la Fig. 1.

Fig. 1

Concentrations en nutriments (mg/L) de l'eau douce/des eaux usées (Yadav et al., 2002)

Image en taille réelle

La réutilisation des eaux usées pour l'irrigation des cultures a soulevé plusieurs problèmes de santé (Ungureanu et al...), 2020). L'irrigation avec des eaux usées industrielles, soit directement, soit en les mélangeant avec de l'eau domestique, présente un risque plus élevé (Chen et al., 2013). Les facteurs de risque sont plus élevés en raison de la contamination par les métaux lourds et les agents pathogènes, car les métaux lourds ne sont pas biodégradables et ont une longue demi-vie biologique (Chaoua et al..., 2019OMS, 2006). Ils contiennent plusieurs éléments toxiques, à savoir Cu, Cr, Mn, Fe, Pb, Zn et Ni (Mahfooz et al, 2020). Ces métaux lourds s'accumulent dans la couche arable (à une profondeur de 20 cm) et s'approvisionnent par les racines des plantes ; ils pénètrent dans l'organisme humain et animal par la consommation de légumes-feuilles et l'inhalation de sols contaminés (Mahmood et al.., 2014). Par conséquent, l'évaluation des risques sanitaires liés à l'irrigation par les eaux usées est importante, en particulier chez les adultes (Mehmood et al., 2014), 2019; Njuguna et al, 2019; Xiao et al, 2017). Pour cela, une méthode avancée de traitement des eaux usées devrait être appliquée avant le rejet des eaux usées dans la rivière, les terres agricoles et les sols. Par conséquent, cette étude propose également un modèle de traitement avancé des eaux usées, qui a été partiellement testé à l'échelle du laboratoire par Kesari et Behari (2008), Kesari et al.2011a, b), et Kumar et al.2010).

Depuis une décennie, la réutilisation des eaux usées est également devenue l'une des préoccupations sanitaires mondiales liées à la santé publique et à l'environnement (Dang et al..., 2019; Narain et al, 2020). L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a rédigé des lignes directrices en 1973 pour protéger la santé publique en facilitant les conditions d'utilisation des eaux usées et des excréments dans l'agriculture et l'aquaculture (OMS, 1973). Plus tard, en 2005, les directives initiales ont été rédigées en l'absence d'études épidémiologiques avec une approche de risque minimal (Carr, 2005). Bien qu'Adegoke et al.2018) ont passé en revue les quelques preuves épidémiologiques et les risques sanitaires associés à la réutilisation des eaux usées pour l'irrigation. La réutilisation des eaux usées ou des eaux grises présente des risques sanitaires associés à des dangers microbiens (c'est-à-dire des agents pathogènes infectieux) et à des expositions à des produits chimiques ou pharmaceutiques (Adegoke et al, 2016Adegoke et al, 2017; Busgang et al, 2018; Marcussen et al, 2007; Panthi et al, 2019). Des chercheurs ont rapporté que l'exposition aux eaux usées peut provoquer des maladies infectieuses (infections à helminthes), qui sont liées à l'anémie et à des troubles du développement physique et cognitif (Amoah et al, 2018; Bos et al, 2010; Pham-Duc et al, 2014OMS, 2006).

En raison de l'augmentation de la population et d'un déséquilibre croissant entre la demande et l'offre d'eau, l'utilisation des eaux usées devrait augmenter dans les années à venir (Banque mondiale, 2010). Dans les pays développés, l'utilisation des eaux usées traitées est soumise à des règles et réglementations strictes. Cependant, l'utilisation directe d'eaux usées non traitées sans aucune politique réglementaire solide est évidente dans les pays en développement, ce qui entraîne de graves problèmes environnementaux et de santé publique (Dickin et al., 2016). En raison de ces problèmes, nous présentons dans cette revue une brève discussion sur le risque associé à l'exposition aux eaux usées non traitées et les méthodes avancées pour leur traitement, les possibilités de réutilisation des eaux usées traitées dans l'agriculture.

2 Toxicité environnementale des eaux usées non traitées

Les eaux usées traitées ont des applications plus larges telles que l'irrigation, la recharge des nappes phréatiques, les chasses d'eau et la lutte contre les incendies. Les stations d'épuration municipales (STEP) sont le principal point de collecte des différents éléments toxiques, des micro-organismes pathogènes et des métaux lourds. Elles collectent les eaux usées provenant de sources diverses telles que les eaux usées domestiques, les eaux usées industrielles, cliniques ou hospitalières, et les eaux de ruissellement urbaines (Soni et al., 2020). Alghobar et al.2014) ont signalé que l'herbe et les cultures irriguées avec des eaux usées et des eaux usées traitées sont riches en métaux lourds par rapport à l'irrigation par les eaux souterraines. Bien que les métaux lourds soient classés comme des éléments toxiques et répertoriés comme le cadmium, le plomb, le mercure, le cuivre et le fer. Une dose ou une exposition excessive à ces métaux lourds peut être dangereuse pour la santé (Duan et al, 2017) et des risques écologiques (Tytła, 2019). Les principales sources de ces métaux lourds proviennent de l'eau potable. Cela peut être dû au rejet d'eaux usées dans les rivières ou à la contamination des sols jusqu'aux eaux souterraines. Tableau 2 présente les limites admissibles des métaux lourds présents dans l'eau potable et leur impact sur la santé humaine en cas de dépassement de la quantité présente dans l'eau potable, ainsi que la voie d'exposition des métaux lourds dans le corps humain.

Tableau 2 Limites totales admissibles des métaux lourds dans l'eau de boisson et maladies associées à la quantité excédentaire

Table pleine grandeur

Le rejet direct dans les rivières ou la réutilisation des eaux usées à des fins d'irrigation peuvent avoir des conséquences à court terme telles que la contamination par les métaux lourds et les microbes et l'interaction pathogène dans le sol et les cultures. Elles ont également une influence à long terme, comme la salinité du sol, qui augmente avec l'utilisation régulière d'eaux usées non traitées (Smith, 1995). L'utilisation inappropriée des eaux usées pour l'irrigation les rend dangereuses et menace l'environnement. L'irrigation avec différents types d'eaux usées, à savoir les effluents industriels, les eaux usées municipales et agricoles et les boues liquides d'épuration, transfère les métaux lourds dans le sol, ce qui entraîne une accumulation dans les cultures en raison de pratiques inadéquates. Ce phénomène a été identifié comme une voie importante de pénétration des métaux lourds dans les ressources aquatiques (Agoro et al, 2020). Hussain et al.2019) ont étudié la concentration de métaux lourds (à l'exception du Cd) qui était plus élevée dans le sol irrigué avec des eaux usées traitées (station d'épuration à grande échelle) que dans les eaux souterraines normales, comme l'ont également rapporté Khaskhoussy et al.2015).

En d'autres termes, l'irrigation à l'aide d'eaux usées réduit la qualité des cultures et augmente les risques pour la santé. L'excès de cuivre provoque l'anémie, des dommages au foie et aux reins, des vomissements, des maux de tête et des nausées chez les enfants (Bent & Bohm, 1995Madsen et al, 1990; Salem et al, 2000). Une concentration plus élevée d'arsenic peut entraîner des cancers des os et des reins (Jarup, 2003) et entraîne une ostéopénie ou une ostéoporose (Puzas et al.., 2004). Le cadmium provoque des maladies musculo-squelettiques (Fukushima et al, 1970), tandis que le mercure affecte directement le système nerveux (Azevedo et al, 2014).

3 Propagation de la résistance aux antibiotiques

Actuellement, les antibiotiques sont largement utilisés pour le traitement des maladies humaines ; cependant, leur utilisation dans les volailles, les élevages, les industries biochimiques et l'agriculture est une pratique courante de nos jours. L'utilisation extensive et/ou abusive des antibiotiques a donné naissance à des bactéries multirésistantes, porteuses de gènes de résistance multiples (Icgen & Yilmaz, 2014; Lv et al, 2015; Tripathi & Tripathi, 2017; Xu et al, 2017). Ces bactéries multirésistantes se déversent dans le réseau d'égouts et sont collectées dans les stations d'épuration. On peut donc en déduire que les stations d'épuration servent de point névralgique pour les bactéries résistantes aux antibiotiques (ARB) et les gènes de résistance aux antibiotiques (ARG). Ces bactéries résistantes aux antibiotiques peuvent être disséminées dans les différentes espèces bactériennes par le biais d'éléments génétiques mobiles et de transferts horizontaux de gènes (Gupta et al, 2018). Des études antérieures ont indiqué que certains agents pathogènes pouvaient survivre dans les eaux usées, même pendant et après les processus de traitement, notamment le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) et les entérocoques résistants à la vancomycine (ERV) (Börjesson et al, 2009Caplin et al, 2008). L'utilisation d'eaux usées traitées pour l'irrigation crée des conditions favorables à la croissance et à la persistance des coliformes totaux et des coliformes fécaux (Akponikpe et al.., 2011; Sacks & Bernstein, 2011). En outre, quelques études ont également signalé la présence de divers pathogènes bactériens, tels que Clostridium, Salmonella, Streptocoques, Virus, Protozoaires et Helminthes dans les cultures irriguées avec des eaux usées traitées (Carey et al..., 2004; Mañas et al, 2009; Samie et al, 2009). Goldstein (2013) a étudié la survie des ARA dans les eaux usées ayant fait l'objet d'un traitement secondaire et a prouvé qu'ils entraînaient de graves risques pour la santé des personnes exposées à l'eau recyclée. Les Centres américains de contrôle et de prévention des maladies (CDC) et l'Organisation mondiale de la santé (OMS) ont déjà déclaré que les ARA constituaient un danger imminent pour la santé humaine. Selon la liste publiée par l'OMS concernant le développement de nouveaux agents antimicrobiens, les agents pathogènes ESKAPE (Enterococcus faecium, S. aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa et Enterobacter species) ont été désignés comme "prioritaires" car leur présence dans la chaîne alimentaire est considérée comme une menace potentielle et majeure pour la santé humaine (Tacconelli et al...), 2018).

Ces pathogènes ESKAPE ont acquis les mécanismes de résistance aux médicaments multiples contre les oxazolidinones, les lipopeptides, les macrolides, les fluoroquinolones, les tétracyclines, les β-lactamines, les combinaisons β-lactamines-β-lactamases et même les antibiotiques considérés comme la dernière ligne de défense, y compris les carbapénèmes et les glycopeptides (Giddins et al..., 2017; Herc et al, 2017; Iguchi et al, 2016; Naylor et al, 2018; Zaman et al, 2017), par le biais de mutations génétiques et d'éléments génétiques mobiles. Ces groupes d'agents pathogènes ESKAPE sont principalement responsables d'infections nosocomiales mortelles (Founou et al, 2017; Santajit & Indrawattana, 2016).

En raison de la large utilisation d'antibiotiques dans l'élevage et de la capacité inefficace des stations d'épuration des eaux usées, les bactéries multirésistantes telles que les tétracyclines, les sulfamides, les β-lactamines, les aminoglycosides, la colistine et la vancomycine sont disséminées dans les masses d'eau réceptrices, ce qui entraîne finalement l'accumulation d'ARG dans les cultures irriguées (He et al, 2020).

4 Contaminations toxiques dans les eaux usées ayant un impact sur la santé humaine

Le rejet d'eaux usées non traitées dans la rivière peut avoir de graves conséquences sur la santé (König et al, 2017; Odigie, 2014; Westcot, 1997). Il a déjà été question des eaux usées domestiques et municipales qui contiennent une grande quantité de matières organiques et de micro-organismes pathogènes. Ces micro-organismes infectieux sont capables de propager diverses maladies comme la typhoïde, la dysenterie, la diarrhée, les vomissements et la malabsorption (Jia & Zhang, 2020; Numberger et al, 2019; Soni et al, 2020). En outre, les industries pharmaceutiques jouent également un rôle clé dans la réglementation et le rejet d'agents biologiquement toxiques. Les eaux usées non traitées contiennent également un groupe de contaminants toxiques pour l'homme. Ces contaminations toxiques ont été classées en deux groupes principaux : (i) la contamination chimique et (ii) la contamination microbienne.

4.1 Contamination chimique

La plupart du temps, divers types de composés chimiques rejetés par les industries, les tanneries, les ateliers, les terres irriguées et les eaux usées domestiques sont responsables de plusieurs maladies. Ces contaminants peuvent être des matières organiques, des hydrocarbures, des composés volatils, des pesticides et des métaux lourds. L'exposition à ces contaminants peut provoquer des maladies infectieuses telles que des dermatoses chroniques et des cancers de la peau, des infections pulmonaires et des irritations oculaires. La plupart d'entre eux sont non biodégradables et intraitables. Par conséquent, ils peuvent persister dans les masses d'eau pendant une très longue période et s'accumuler facilement dans notre chaîne alimentaire. Plusieurs produits pharmaceutiques de soins personnels (PPCP) et agents de surface sont disponibles et peuvent contenir des composés toxiques tels que le nonylphénol, l'estrone, l'estradiol et l'éthinylestradiol. Ces composés sont des perturbateurs endocriniens (Bolong et al., 2009) et leur présence dans le corps humain, même à l'état de traces, peut être extrêmement dangereuse. En outre, la présence de composés perfluorés (PFC) dans les eaux usées, qui sont toxiques par nature, a été largement signalée dans le monde entier (Templeton et al., 2009). En outre, les PFC sont à l'origine de graves menaces pour la santé, telles que la pré-éclampsie, les malformations congénitales, la réduction de la fertilité humaine (Webster, 2010), l'immunotoxicité (Dewitt et al., 2012), la neurotoxicité (Lee & Viberg, 2013) et la cancérogénèse (Bonefeld-Jorgensen et al., 2011).

4.2 Contamination microbienne

Les chercheurs ont signalé de graves risques sanitaires associés aux contaminants microbiens présents dans les eaux usées non traitées. Le groupe diversifié de micro-organismes est à l'origine de graves conséquences sanitaires telles que la campylobactériose, la diarrhée, l'encéphalite, la typhoïde, la giardiase, l'hépatite A, la poliomyélite, la salmonellose et la gastro-entérite (ISDH, 2009; Okoh et al., 2010). Quelques espèces bactériennes comme P. aeruginosa, Salmonella typhimurium, Vibrio cholerae, G. intestinales, Legionella spp., E. coli, Shigella sonnei ont été signalées comme responsables de la propagation de maladies d'origine hydrique et de maladies aiguës chez l'homme (Craun et al., 2006; Craun et al., 2010). Ces micro-organismes peuvent se répandre dans l'environnement à partir des réseaux d'égouts municipaux, des élevages ou des hôpitaux et entrer dans la chaîne alimentaire par le biais des systèmes publics d'approvisionnement en eau.

5 Impact des eaux usées sur l'agriculture

Le secteur agricole est bien connu pour être le plus grand utilisateur d'eau, représentant près de 70 % de l'utilisation mondiale d'eau (Winpenny et al., 2010). Le fait qu'environ 20 millions d'hectares dans le monde soient irrigués avec des eaux usées suggère qu'il s'agit d'une source importante pour l'irrigation (Ecosse, 2001). Cependant, la plupart des eaux usées utilisées pour l'irrigation ne sont pas traitées (Jiménez & Asano, 2008; Scott et al., 2004). Dans les pays en développement, les eaux usées partiellement traitées ou non traitées sont principalement utilisées pour l'irrigation (Scott et al., 2009). Les eaux usées non traitées contiennent souvent un large éventail de contaminants chimiques provenant de sites d'enfouissement, de déchets chimiques issus de rejets industriels, de métaux lourds, d'engrais, de textiles, de cuir, de papier, de déchets d'égouts, de déchets de l'industrie alimentaire et de pesticides. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a mis en garde contre les conséquences sanitaires importantes de l'utilisation directe des eaux usées à des fins d'irrigation (OMS, 2006). Ces contaminants présentent des risques pour la santé des communautés (agriculteurs, travailleurs agricoles, leurs familles et les consommateurs des cultures irriguées par les eaux usées) qui vivent à proximité des sources d'eaux usées et des zones irriguées par des eaux usées non traitées (Qadir et al., 2010). Les eaux usées contiennent également une grande variété de composés organiques. Certains d'entre eux sont toxiques ou cancérigènes et ont des effets néfastes sur l'embryon (Jarup, 2003; Shakir et al., 2016). Le parcours des eaux usées non traitées utilisées pour l'irrigation et les effets sur la santé qui y sont associés sont illustrés à la figure 2.

Fig. 2

Voie d'exposition représentant de graves problèmes de santé liés aux cultures irriguées par des eaux usées

Image en taille réelle

Par ailleurs, dans les pays en développement, en raison de la disponibilité limitée des installations de traitement, les eaux usées non traitées sont déversées dans les masses d'eau existantes (Qadir et al., 2010). L'utilisation directe des eaux usées dans l'agriculture ou l'irrigation entrave la croissance des plantes et des herbes naturelles, ce qui entraîne une perte de biodiversité. Shuval et al.(1985) ont rapporté l'une des premières preuves du lien entre la réutilisation des eaux usées agricoles et l'apparition de maladies. L'application d'eaux usées non traitées pour l'irrigation augmente la salinité du sol, l'imperméabilisation des sols suivie d'une accumulation de sodium, ce qui entraîne l'érosion du sol. L'augmentation de la salinité du sol et l'accumulation de sodium détériorent le sol et réduisent sa perméabilité, ce qui empêche les cultures d'absorber les nutriments du sol. Ces causes ont été considérées comme l'impact à long terme de la réutilisation des eaux usées en agriculture (Halliwell et al., 2001). En outre, les sols contaminés par les eaux usées sont une source majeure de parasites intestinaux (helminthes-nématodes et ténias) qui sont transmis par voie fécale-orale (Toze, 1997). Déjà connues, les infections helminthiques sont liées à des déficiences sanguines et au développement comportemental ou cognitif (Bos et al., 2010). L'une des principales sources d'infections helminthiques dans le monde est l'utilisation d'effluents d'eaux usées et de boues brutes ou partiellement traitées pour l'irrigation des cultures vivrières (OMS, 1989). Les cultures irriguées par les eaux usées sont contaminées par des métaux lourds provenant de l'exploitation minière, des fonderies et des industries métallurgiques (Fazeli et al., 1998). L'exposition aux métaux lourds, dont l'arsenic, le cadmium, le plomb et le mercure, dans les cultures irriguées par les eaux usées est à l'origine de divers problèmes de santé. Par exemple, la consommation de grandes quantités de cadmium provoque l'ostéoporose chez l'homme (Dickin et al., 2016). L'absorption de métaux lourds par les cultures de riz irriguées avec des effluents non traités provenant d'une usine de papier a été signalée comme étant à l'origine de graves problèmes de santé (Fazeli et al., 1998). L'irrigation des rizières avec de l'eau hautement contaminée contenant des métaux lourds entraîne l'apparition de la maladie d'Itai-itai au Japon (Jarup, 2003).

En raison de ces risques sanitaires généralisés, l'OMS a publié la troisième édition de ses lignes directrices pour l'utilisation sans danger des eaux usées dans l'irrigation des cultures (OMS, 2006) et a formulé des recommandations concernant les niveaux seuils de contaminants dans les eaux usées. La qualité des eaux usées destinées à la réutilisation agricole a été classée en fonction de la disponibilité des nutriments, des oligo-éléments, des micro-organismes et des niveaux de contamination chimique. Le niveau de contamination diffère largement selon le type de source, qu'il s'agisse d'eaux usées domestiques, d'effluents d'industries pharmaceutiques, chimiques, papetières ou textiles. Les mesures standard de la qualité de l'eau pour l'irrigation sont rapportées au niveau international (CCREM, 1987; FAO, 1985; FEPA, 1991; US EPA, 2004, 2012; OMS, 2006), où les niveaux recommandés d'éléments traces, de métaux, de DCO, de DBO, d'azote et de phosphore sont fixés à certaines limites. Les chercheurs ont examiné le statut de la réutilisation des eaux usées pour l'agriculture, sur la base de ses normes et lignes directrices pour la qualité de l'eau (Angelakis et al., 1999; Brissaud, 2008; Kalavrouziotis et al., 2015). Sur la base de ces recommandations et lignes directrices, il est évident qu'une plus grande sensibilisation est nécessaire pour traiter les eaux usées en toute sécurité.

6 Techniques de traitement des eaux usées

6.1 Traitement primaire

Cette étape initiale est destinée à éliminer les solides bruts, en suspension et flottants des eaux usées brutes. Elle comprend un dégrillage pour piéger les objets solides et une sédimentation par gravité pour éliminer les solides en suspension. Cette séparation physique solide/liquide est un processus mécanique, bien que des produits chimiques puissent parfois être utilisés pour accélérer le processus de sédimentation. Cette phase du traitement réduit la DBO des eaux usées entrantes de 20 à 30 % et le total des solides en suspension de près de 50 à 60 %.

6.2 Traitement secondaire (biologique)

Cette étape permet d'éliminer la matière organique dissoute qui échappe au traitement primaire. Les microbes consomment la matière organique comme nourriture et la convertissent en dioxyde de carbone, en eau et en énergie pour leur propre croissance. Le processus biologique est suivi d'une décantation supplémentaire pour éliminer une plus grande partie des solides en suspension. Le traitement secondaire permet d'éliminer près de 85 % des matières en suspension et de la demande biologique en oxygène (DBO). Ce processus permet également d'éliminer les polluants carbonés qui se déposent dans le bassin de décantation secondaire, séparant ainsi les boues biologiques de l'eau claire. Ces boues peuvent être utilisées comme co-substrat avec d'autres déchets dans une usine de biogaz pour obtenir du biogaz, un mélange de CH4 et de CO2. Le biogaz produit de la chaleur et de l'électricité pour la distribution d'énergie. L'eau claire restante est ensuite traitée pour la nitrification ou la dénitrification afin d'éliminer le carbone et l'azote. En outre, l'eau passe par un bassin de sédimentation pour être traitée au chlore. À ce stade, l'eau peut encore contenir plusieurs types de contaminations microbiennes, chimiques et métalliques. Par conséquent, pour que l'eau soit réutilisable, par exemple pour l'irrigation, elle doit encore passer par un système de filtration, puis dans un réservoir de désinfection. C'est là que l'hypochlorite de sodium est utilisé pour désinfecter les eaux usées. À l'issue de ce processus, l'eau traitée est considérée comme sûre et peut être utilisée à des fins d'irrigation. Les déchets solides générés au cours des processus de traitement primaire et secondaire sont traités dans le réservoir d'épaississement par gravité sous une alimentation continue en air. Les déchets solides passent ensuite dans un réservoir de déshydratation par centrifugation et enfin dans un réservoir de stabilisation à la chaux. Les déchets solides traités sont obtenus à ce stade et peuvent être traités ultérieurement pour diverses utilisations telles que la mise en décharge, les engrais et la construction.

Outre le procédé de traitement des eaux usées par boues activées, plusieurs autres méthodes ont été mises au point et sont utilisées dans des réacteurs à grande échelle, tels que les étangs (aérobies, anaérobies, facultatifs et de maturation), les filtres à ruissellement, les traitements anaérobies tels que les réacteurs à boues anaérobies à flux ascendant (UASB), les zones humides artificielles, les piles à combustible microbiennes et les réacteurs méthanogènes.

Les réacteurs UASB sont utilisés depuis très longtemps pour le traitement des eaux usées. Behling et al.(1996) ont examiné les performances du réacteur UASB sans apport de chaleur externe. Dans leur étude, le taux de charge en DCO a été maintenu à 1,21 kg DCO/m3/jour, après 200 jours d'essai. Ils ont atteint une moyenne de 85 % d'élimination de la DCO. Von-Sperling et Chernicharo(2005) ont présenté un modèle combiné composé d'un réacteur à boues anaérobies à flux ascendant et d'un réacteur à boues activées (système UASB-AS), utilisant des eaux usées domestiques de faible force avec une DBO5 s'élevant à 340 mg/l. Les résultats de leur expérience ont montré un taux d'élimination de la DCO de 1,21 kg/m3/jour, après 200 jours d'essai. Les résultats de leur expérience ont montré une réduction de 60% de la construction des boues et une réduction de 40% de la consommation d'énergie pour l'aération. Dans une autre expérience, Rizvi et al.(2015) ont ensemencé le réacteur UASB avec du fumier de vache pour traiter les eaux usées domestiques ; ils ont observé une réduction de 81 %, 75 % et 76 % de la DCO, des MES et de l'élimination totale du sulfate, respectivement, dans leurs résultats.

6.3 Procédés de traitement tertiaire ou avancé

Le processus de traitement tertiaire est utilisé lorsque des constituants, substances ou contaminants spécifiques ne peuvent pas être complètement éliminés après le processus de traitement secondaire. Les processus de traitement tertiaire garantissent donc que près de 99 % de toutes les impuretés sont éliminées des eaux usées. Pour rendre l'eau traitée propre à la consommation, l'eau est traitée individuellement ou en combinaison avec des méthodes avancées telles que l'US (ultrasonication), l'UV (traitement à la lumière ultraviolette) et l'O3 (exposition à l'ozone). Ce processus permet d'éliminer les bactéries et les métaux lourds qui restent dans l'eau traitée. Pour ce faire, l'eau traitée secondairement est d'abord soumise à des ultrasons, puis elle est exposée à la lumière UV et passe dans une chambre d'ozone pour l'élimination complète des contaminations. Les mécanismes possibles par lesquels les cellules sont rendues inviables pendant l'US comprennent l'attaque des radicaux libres et la perturbation physique des membranes cellulaires (Phull et al., 1997; Scherba et al., 1991). Le traitement combiné US + UV + O3 produit des radicaux libres qui se fixent sur les membranes cellulaires des contaminants biologiques. Une fois la membrane cellulaire cisaillée, les oxydants chimiques peuvent pénétrer dans la cellule et attaquer les structures internes. Ainsi, l'US seul ou en combinaison facilite la désagglomération des microorganismes et augmente l'efficacité des autres désinfectants chimiques (Hua & Thompson, 2000; Kesari et al., 2011a, b; Petrier et al., 1992; Phull et al., 1997; Scherba et al., 1991). Une méthode de traitement combinée a également été envisagée par Pesoutova et al.(2011) et a fait état d'une méthode très efficace pour le traitement des eaux usées textiles. L'efficacité de l'application des ultrasons comme étape de prétraitement en combinaison avec les rayons ultraviolets (Blume & Neis, 2004; Naddeo et al., 2009), ou encore comparée à diverses autres combinaisons d'ultrasons et de rayons UV avec la photocatalyse TiO2 (Paleologou et al., 2007), et l'ozone (Jyoti & Pandit, 2004) afin d'optimiser le processus de désinfection des eaux usées.

Un aspect important de notre modèle de traitement des eaux usées (Fig. 3) est qu'à chaque étape du processus de traitement, nous recommandons de mesurer la qualité de l'eau traitée. Après s'être assuré que les normes de purification appropriées sont respectées, l'eau traitée peut être mise à disposition pour l'irrigation, la boisson ou d'autres usages domestiques.

Fig. 3

Un schéma de traitement des eaux usées mettant en évidence les différentes méthodes qui permettent d'améliorer progressivement la qualité des eaux usées depuis la source jusqu'à l'utilisation prévue des eaux usées traitées à des fins d'irrigation.

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6.4 Les nanotechnologies en tant que traitement tertiaire des eaux usées convertissant l'eau potable de la même manière

Compte tenu des tendances émergentes en matière de nanotechnologie, les nanocharges peuvent être utilisées comme une méthode viable pour le traitement tertiaire des eaux usées. En raison de la très petite taille des pores, les nanocharges de 1 à 5 nm peuvent éliminer les polluants organiques et inorganiques, les métaux lourds, ainsi que les micro-organismes pathogènes et les composés pharmaceutiquement actifs (PhAC) (Mohammad et al., 2015; Vergili, 2013). Ces dernières années, les nanocharges ont été largement acceptées dans l'industrie textile pour le traitement du blanchiment de la pâte à papier, l'industrie pharmaceutique, l'industrie laitière, l'élimination microbienne et l'élimination des métaux lourds des eaux usées (Abdel-Fatah, 2018). Srivastava et al.(2004) ont synthétisé des filtres à eau très efficaces et réutilisables à partir de nanotubes de carbone, qui ont permis d'éliminer efficacement les pathogènes bactériens(E. coli et S. aureus) et le poliovirus sabin-1 des eaux usées.

La nanofiltration nécessite une pression de fonctionnement plus faible et une consommation d'énergie moindre par rapport à l'OI et un rejet plus important des composés organiques par rapport à l'UF. Elle peut donc être appliquée comme traitement tertiaire des eaux usées (Abdel-Fatah, 2018). Outre les nanofiltres, il existe différents types de nanoparticules comme les nanoparticules métalliques, les nanoparticules d'oxyde métallique, les nanotubes de carbone, les nanofeuillets de graphène et les nanosorbants à base de polymères, qui peuvent jouer un rôle différent dans le traitement des eaux usées en fonction de leurs propriétés. Kocabas et al.(2012) ont analysé le potentiel de différentes nanoparticules d'oxyde métallique et ont observé que les nanopoudres de TiO2, FeO3, ZnO2 et NiO peuvent présenter la quantité la plus élevée d'élimination de l'arséniate des eaux usées. L'utilisation de nanoparticules de ZnO permet de remédier à la contamination des eaux usées par le cadmium, qui constitue un risque grave pour la santé (Kumar & Chawla, 2014). Dernièrement, Vélez et al.(2016) ont étudié l'élimination de 70 % du mercure des eaux usées à l'aide de nanoparticules d'oxyde de fer. Sheet et al.(2014) ont utilisé des nanoparticules d'oxyde de graphite pour éliminer le nickel des eaux usées. Une quantité excessive de cuivre provoque une cirrhose du foie, une anémie, des lésions hépatiques et rénales, qui peuvent être éliminées par des nanotubes de carbone, l'acide pyromellitique dianhydride (PMDA) et le phényl aminométhyl triméthoxysilane (PAMTMS) (Liu et al., 2010).

Les nanomatériaux sont utilisés efficacement pour la purification microbienne des eaux usées. Les nanotubes de carbone (CNT) sont largement utilisés pour le traitement des eaux usées contaminées par E. coli, Salmonella et un large éventail de micro-organismes (Akasaka & Watari, 2009). En outre, les nanoparticules d'argent révèlent des résultats très efficaces contre les micro-organismes présents dans les eaux usées. Elles sont donc largement utilisées pour l'élimination microbienne des eaux usées (Inoue et al., 2002). En outre, les NTC présentent une grande affinité de liaison avec les cellules bactériennes et possèdent des propriétés magnétiques (Pan & Xing, 2008). Melanta(2008) a confirmé et recommandé l'applicabilité des NTC pour l'élimination de la contamination par E. coli des eaux usées. Mostafaii et al.(2017) ont suggéré que les nanoparticules de ZnO pourraient être un agent antibactérien potentiel pour l'élimination des bactéries coliformes totales des eaux usées municipales. Outre les possibilités d'application des nanotechnologies mentionnées précédemment, les inconvénients et les défis qui y sont liés ne peuvent être négligés. La plupart des techniques issues de la nanotechnologie sont actuellement soit à l'échelle de la recherche, soit à l'échelle pilote et donnent de bons résultats (Gehrke et al., 2015). Néanmoins, comme indiqué ci-dessus, les nanotechnologies et les nanomatériaux présentent des propriétés exceptionnelles pour l'élimination des contaminants et la purification de l'eau. Par conséquent, elles peuvent être adaptées en tant que solution de premier plan pour le traitement des eaux usées (Zekić et al., 2018) et pour une utilisation ultérieure à des fins de consommation.

6.5 Traitement des eaux usées à l'aide d'espèces végétales

Certaines des plantes qui poussent naturellement peuvent constituer une source potentielle pour le traitement des eaux usées, car elles éliminent les polluants et les contaminants en les utilisant comme source de nutriments (Zimmels et al., 2004). L'utilisation d'espèces végétales dans le traitement des eaux usées peut être rentable, économe en énergie et facile à mettre en œuvre. En même temps, elle peut être utilisée in situ, là où les eaux usées sont produites (Vogelmann et al., 2016). Nizam et al.(2020) ont analysé l'efficacité de la phytoremédiation de cinq espèces végétales(Centella asiatica, Ipomoea aquatica, Salvinia molesta, Eichhornia crassipes et Pistia stratiotes) et ont obtenu une diminution drastique de la quantité de trois polluants, à savoir le total des solides en suspension (TSS), l'azote ammoniacal (NH3-N) et les niveaux de phosphate. Les cinq espèces se sont avérées efficaces pour éliminer les niveaux de NH3-N, de MES et de phosphate de 63,9 à 98 %. Coleman et al.(2001) ont examiné les effets physiologiques du traitement des eaux usées domestiques par trois espèces végétales communes des Appalaches : le jonc commun ou jonc mou(Juncus effuses L.), lescirpe gris(Scirpus Validus L.) et la quenouille à larges feuilles ou jonc(Typha latifolia L.). Ils ont observé dans leurs expériences une réduction d'environ 70 % du total des solides en suspension (TSS) et de la demande biochimique en oxygène (BOD), une réduction de 50 à 60 % des niveaux d'azote, d'ammoniac et de phosphate, ainsi qu'une réduction significative des populations de coliformes fécaux. En revanche, Zamora et al.(2019) ont constaté que l'efficacité d'élimination de la demande chimique en oxygène (DCO), des solides totaux en suspension (TSS), de l'azote sous forme d'ammonium (N-NH4) et de nitrate (N-NO3), et du phosphate (P-PO4) était de 20 à 60 % plus élevée en utilisant les trois espèces de plantes ornementales, à savoir Canna indica, Cyperus papyrus, et Hedychium coronarium. La liste des différentes espèces végétales utilisées pour le traitement des eaux usées est présentée dans le tableau 3.

Tableau 3 Diverses espèces végétales utilisées pour la dépollution des eaux usées et leurs effets

Table pleine grandeur

6.6 Traitement des eaux usées à l'aide de micro-organismes

Il existe un groupe diversifié de bactéries telles que Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida et différentes souches de Bacillus, qui sont capables d'être utilisées dans les systèmes biologiques d'épuration des eaux usées. Ces bactéries agissent sous forme de floc, de biofilm ou de granulés pendant le traitement des eaux usées. En outre, après la reconnaissance des exopolysaccharides bactériens (EPS) en tant que matériau d'adsorption efficace, ils peuvent être appliqués de manière révolutionnaire pour l'élimination des métaux lourds (Gupta & Diwan, 2017). Il existe quelques exemples d'EPS disponibles dans le commerce, à savoir l'alginate(P. aeruginosa, Azotobacter vinelandii), le gellane (Sphingomonas paucimobilis), le hyaluronane (. aeruginosa, Pasteurella multocida, souches atténuées de Streptococci), le xanthane (Xanthomonas campestris) et le galactopol(Pseudomonas oleovorans) (Freitas et al.., 2009; Freitas, Alves, & Reis, 2011a; Freitas, Alves, Torres, et al., 2011b). De même, Hesnawi et al.(2014) ont expérimenté la biodégradation des eaux usées municipales en utilisant des bactéries locales et commerciales (Sludge Hammer), où ils ont obtenu une diminution significative des eaux usées synthétiques, c'est-à-dire 70 %, 54 %, 52 %, 42 % pour le Sludge Hammer, B. subtilis, B. laterosponus, et P. aeruginosa, respectivement. Par conséquent, sur la base des études ci-dessus, on peut conclure que la bioaugmentation du réacteur de traitement des eaux usées avec des souches sélectives et mixtes peut améliorer le traitement. Ces dernières années, les microalgues ont attiré l'attention des chercheurs en tant que système alternatif, en raison de leur applicabilité dans le traitement des eaux usées. Les algues sont des micro-organismes photosynthétiques unicellulaires ou multicellulaires qui se développent à la surface de l'eau, de l'eau salée ou du sol humide. Elles utilisent les quantités excessives de nutriments tels que l'azote, le phosphore et le carbone pour leur croissance et leur métabolisme grâce à leur système anaérobie. Cette propriété des algues inhibe également l'eutrophisation, c'est-à-dire qu'elle évite le dépôt excessif de nutriments dans les masses d'eau. Au cours du processus de digestion des nutriments, les algues produisent de l'oxygène qui est utile aux bactéries aérobies hétérotrophes, qui peuvent ensuite être utilisées pour dégrader les polluants organiques et inorganiques. Kim et al.(2014) ont observé une diminution totale des niveaux de DCO (86 %), d'azote total (93 %) et de phosphore total (83 %) après l'utilisation d'algues dans le consortium d'eaux usées municipales. Nmaya et al.(2017) ont rapporté l'efficacité d'élimination des métaux lourds de la microalgue Scenedesmus sp. à partir de l'eau contaminée de la rivière Melaka, en Malaisie. Ils ont observé l'élimination efficace du Zn (97-99%) aux 3ème et 7ème jours de l'expérience. La liste catégorisée des micro-organismes utilisés pour le traitement des eaux usées est présentée dans le tableau 4.

Tableau 4 Micro-organismes utilisés pour le traitement des eaux usées

Table pleine grandeur

7 L'approche computationnelle dans le traitement des eaux usées

7.1 Bioinformatique et séquençage du génome

Une approche computationnelle est accessible dans le traitement des eaux usées. Plusieurs outils et techniques sont utilisés, tels que les plateformes de séquençage (Hall, 2007; Marsh, 2007), les stratégies de séquençage du métagénome (Schloss & Handelsman, 2005; Schmeisser et al., 2007; Tringe et al., 2005), les outils et techniques bioinformatiques (Chen & Pachter, 2005; Foerstner et al., 2006; Raes et al., 2007) et l'analyse du génome de communautés microbiennes complexes (Fig. 4). La plupart des bases de données biologiques contiennent des micro-organismes et des informations taxonomiques. Elles peuvent donc fournir de nombreux détails et supports pour une utilisation ultérieure dans la recherche et le développement liés au traitement des eaux usées (Siezen & Galardini, 2008). Balcom et al.(2016) ont étudié la population microbienne résidant dans les racines des plantes immergées dans les eaux usées d'une station d'épuration écologique et ont démontré la capacité de biodégradation des micropolluants en utilisant le séquençage du métagénome entier (WMS). De même, Kumar et al.(2016) ont révélé que la biorestauration d'eaux usées hautement polluées provenant de colorants textiles par deux nouvelles souches a permis de décolorer fortement le rouge Joyfix. Elles ont été identifiées comme étant Lysinibacillus sphaericus (KF032717) et Aeromonas hydrophila (KF032718) grâce à l'analyse de l'ADNr 16S. Plus récemment, Leddy et al.(2018) ont rapporté que les chercheurs font des progrès pour faire avancer la sécurité et l'application de la réutilisation de l'eau potable avec la métagénomique pour l'analyse de la qualité de l'eau. L'application de l'approche bio-informatique a également été mise en œuvre pour faire progresser le traitement des eaux usées et la détection des maladies.

Fig. 4

Schéma montrant le cadre conceptuel global sur lequel repose l'approche computationnelle du traitement des eaux usées.

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7.2 Dynamique des fluides numériques dans le traitement des eaux usées

Ces dernières années, la dynamique des fluides numérique (CFD), une méthode largement utilisée, a été appliquée au traitement biologique des eaux usées. Elle a mis en évidence l'état de l'écoulement interne, c'est-à-dire les conditions hydrauliques d'un réacteur biologique (Peng et al., 2014). La CFD est l'application d'outils puissants de modélisation prédictive et de simulation. Elle permet de calculer les multiples interactions entre tous les paramètres de qualité de l'eau et de conception du processus. Les outils de modélisation CFD ont déjà été largement utilisés dans d'autres industries, mais leur application dans l'industrie de l'eau est assez récente. La modélisation CFD trouve de nombreuses applications dans le traitement de l'eau et des eaux usées, où elle fonctionne mécaniquement en utilisant les performances hydrodynamiques et de transfert de masse des réacteurs à écoulement monophasique ou diphasique (Do-Quang et al., 1998). Le niveau de capacité de la CFD varie d'une unité de traitement à l'autre. La fréquence d'application est élevée dans les domaines de la sédimentation finale, de la modélisation des bassins de boues activées et de la désinfection, et les besoins sont plus importants en matière de sédimentation primaire et de digestion anaérobie (Samstag et al., 2016). Aujourd'hui, les chercheurs améliorent la modélisation CFD avec un modèle 3D de la zone anoxique afin d'évaluer les performances hydrodynamiques (Elshaw et al., 2016). Le cadre conceptuel global et les applications de l'approche computationnelle dans le traitement des eaux usées sont présentés à la figure 4.

7.3 Approche de l'intelligence artificielle computationnelle dans le traitement des eaux usées

Plusieurs études ont été obtenues par des chercheurs pour mettre en œuvre des techniques artificielles basées sur l'ordinateur, qui fournissent une surveillance automatisée rapide et rapide des tests de qualité de l'eau tels que la DBO et la DCO. Récemment, Nourani et al.(2018) explorent la possibilité d'une station d'épuration des eaux usées en utilisant trois types différents de méthodes d'intelligence artificielle, à savoir le réseau neuronal feedforward (FFNN), le système d'inférence neuro-flou adaptatif (ANFIS) et la machine à vecteur de support (SVM). Plusieurs mesures ont été effectuées en termes d'effluents pour tester la DBO, la DCO et l'azote total dans la station d'épuration des eaux usées de Nicosie (NWWTP) et ont fait état de l'efficacité performante de l'intelligence artificielle (Nourani et al., 2018).

7.4 Télédétection et système d'information géographique

Depuis la mise en œuvre de la technologie satellitaire, l'initiation de nouvelles méthodes et de nouveaux outils est devenue populaire de nos jours. L'approche futuriste de la télédétection et de la technologie SIG joue un rôle crucial dans l'identification et la localisation des zones polluées par l'eau grâce à l'imagerie satellitaire et aux données spatiales. L'analyse SIG peut fournir une solution rapide et raisonnable pour développer des méthodes de correction atmosphérique. En outre, elle fournit un environnement convivial, qui peut soutenir des opérations spatiales complexes pour obtenir les meilleures informations sur les paramètres de qualité de l'eau grâce à la télédétection (Ramadas & Samantaray, 2018).

8 Applications des eaux usées traitées

8.1 Champ d'application de l'irrigation des cultures

Plusieurs études ont évalué l'impact de la réutilisation des eaux usées recyclées/traitées dans les principaux secteurs. Il s'agit de l'agriculture, des paysages, des parcs publics, de l'irrigation des terrains de golf, de l'eau de refroidissement des centrales électriques et des raffineries de pétrole, de l'eau de traitement des moulins, des usines, des chasses d'eau, du contrôle des poussières, des activités de construction, des mélanges de béton et des lacs artificiels (tableau 5). Bien que les eaux usées traitées après le traitement secondaire soient adéquates pour la réutilisation puisque le niveau de métaux lourds dans l'effluent est similaire à celui de la nature (Ayers & Westcot, 1985), des preuves expérimentales ont été trouvées et ont évalué les effets de l'irrigation avec des eaux usées traitées sur la fertilité du sol et les caractéristiques chimiques, où il a été conclu que les eaux usées traitées secondairement peuvent améliorer les paramètres de fertilité du sol (Mohammad & Mazahreh, 2003). Le modèle proposé (Fig. 3) a été partiellement testé précédemment à l'échelle du laboratoire en traitant les eaux usées (provenant des eaux usées, de l'industrie du sucre et du papier) dans un bain ultrasonique (Kesari et al., 2011a, b; Kesari & Behari, 2008; Kumar et al., 2010). L'ajout d'un traitement aux ultraviolets et à l'ozone a modifié le modèle proposé. Une étude récente montre que l'eau traitée a passé les mesures de qualité adaptées à l'irrigation des cultures (Bhatnagar et al., 2016). La figure 3 présente un modèle incluant les trois techniques (UV, US, nanoparticules et ozone), qui ont été testées individuellement et en combinaison (US et nanoparticules) (Kesari et al., 2011a, b) pour obtenir les normes de qualité de l'eau les plus élevées, acceptables pour l'irrigation et même pour la consommation.

Tableau 5 Applications, méthodes et problèmes de santé des eaux usées traitées ou non traitées pour l'irrigation

Table pleine grandeur

Un champ irrigué par des eaux usées est une source importante de contaminants métalliques essentiels et non essentiels tels que le plomb, le cuivre, le zinc, le bore, le cobalt, le chrome, l'arsenic, le molybdène et le manganèse. Si les cultures ont besoin de certains d'entre eux, les autres sont des métaux non essentiels, toxiques pour les plantes, les animaux et les humains. Kanwar et Sandha(2000) ont rapporté que les concentrations de métaux lourds dans les plantes cultivées sur des sols irrigués par des eaux usées étaient significativement plus élevées que dans les plantes cultivées sur le sol de référence de leur étude. Yaqub et al.(2012) suggèrent que l'utilisation des US est très efficace pour éliminer les métaux lourds ou toxiques et les polluants organiques des eaux usées industrielles. Cependant, il a également été observé que les métaux étaient éliminés efficacement lorsque la lumière UV était combinée à l'ozone (Samarghandi et al., 2007). L'exposition à l'ozone est une méthode puissante pour l'élimination des métaux ou des composés toxiques des eaux usées, comme cela a également été rapporté précédemment (Park et al., 2008). L'application combinée d'US, d'UV et d'O3 entraîne la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui oxydent certains composés organiques, ions métalliques et tuent les agents pathogènes. Dans le processus d'oxydation avancée (AOP), les oxydants, l'électricité, la lumière, les catalyseurs, etc. sont impliqués dans la production de radicaux libres extrêmement réactifs (tels que OH) pour la décomposition des matières organiques (Oturan & Aaron, 2014). Parmi les autres AOP, le processus d'oxydation par l'ozone est plus prometteur et plus efficace pour la décomposition des contaminants organiques complexes (Xu et al., 2020). L'ozone oxyde les métaux lourds à leur état d'oxydation supérieur pour former des oxydes métalliques ou des hydroxydes dans lesquels ils forment généralement des oxydes solubles limités et se précipitent, ce qui est facile à filtrer par le processus de filtration. L'oxydation à l'ozone s'est avérée efficace pour l'élimination des métaux lourds tels que le cadmium, le chrome, le cobalt, le cuivre, le plomb, le manganèse, le nickel et le zinc de la source d'eau (Upadhyay & Srivastava, 2005). Les boues traitées par ultrasons entraînent la désintégration des cellules biologiques et tuent les bactéries dans les eaux usées traitées (Kesari, Kumar, et al., 2011a; Kesari, Verma, & Behari, 2011b). Il a été constaté que le traitement combiné par ultrasons et nanoparticules est plus efficace (Kesari, Kumar, et al., 2011a). Les ultrasons ont des effets physiques de cavitation qui inactivent et lysent les bactéries (Broekman et al., 2010). L'effet induit des US, des US ou de l'ozone peut détruire les agents pathogènes, en particulier pendant l'irradiation par ultrasons, y compris l'attaque par les radicaux libres, l'attaque par les radicaux hydroxyles et la perturbation physique des membranes cellulaires (Kesari, Kumar et al., 2011a; Phull et al., 1997; Scherba et al., 1991).

8.2 Gestion de l'énergie et de l'économie

Les stations d'épuration municipales jouent un rôle majeur dans l'assainissement des eaux usées et la protection de la santé publique. Cependant, les eaux usées domestiques ont été considérées comme une ressource ou un produit de valeur plutôt que comme un déchet, car elles jouent un rôle important dans la récupération de l'énergie et des ressources en nutriments fertilisants pour les plantes, tels que le phosphore et l'azote. L'utilisation des eaux usées domestiques est largement acceptée pour l'irrigation des cultures dans l'agriculture et la consommation industrielle afin d'éviter la crise de l'eau. Elles constituent également une source d'énergie grâce à la conversion anaérobie du contenu organique des eaux usées en méthane. Cependant, la plupart des stations d'épuration des eaux usées utilisent des technologies traditionnelles, comme la digestion anaérobie des boues, pour traiter les eaux usées, ce qui entraîne une plus grande consommation d'énergie. Par conséquent, grâce à ces technologies conventionnelles, seule une fraction de l'énergie des eaux usées a été capturée. Afin de résoudre ces problèmes, la prochaine génération de stations d'épuration municipales s'approche de la récupération totale du potentiel énergétique de l'eau et des nutriments, principalement l'azote et le phosphore. Ces stations jouent également un rôle important dans l'élimination et la récupération des polluants émergents et des produits de valeur de nature différente, tels que les métaux lourds et radioactifs, les engrais, les hormones et les composés pharmaceutiques. En outre, il existe encore peu de possibilités d'amélioration des stations d'épuration des eaux usées pour récupérer et réutiliser ces composés. Plusieurs méthodes sont en cours de développement pour convertir la matière organique en bioénergie, comme le biohydrogène, le biodiesel, le bioéthanol et les piles à combustible microbiennes. Ces méthodes sont capables de produire de l'électricité à partir des eaux usées, mais nécessitent encore un développement approprié. L'exploitation énergétique des eaux usées est un excellent moyen de réguler l'énergie des eaux usées, car elle produit dix fois plus d'énergie que les formes chimiques, thermiques et hydrauliques. Le lombricompostage peut être utilisé pour stabiliser les boues des stations d'épuration. Kesari et Jamal(2017) ont signalé le rôle important, économique et écologique de la méthode de lombricompostage pour la conversion des déchets solides en engrais organiques, comme le montre la figure 5. Les déchets solides peuvent provenir de plusieurs sources de boues municipales et industrielles, par exemple l'industrie textile, la papeterie, la canne à sucre, l'industrie de la pâte à papier, les produits laitiers et les animaux d'élevage intensif. Ces déchets solides ou boues d'épuration ont été traités avec succès par compostage et/ou lombricompostage (Contreras-Ramos et al., 2005; Elvira et al., 1998; Fraser-Quick, 2002; Ndegwa & Thompson, 2001; Sinha et al., 2010) Bien que la collecte des déchets solides provenant des eaux usées et leur séchage soit l'une des préoccupations majeures, le traitement des boues d'épuration municipales séchées (Contreras-Ramos et al., 2005) et leur gestion (Ayilara et al., 2020) pour le lombricompostage pourraient constituer un moyen possible de produire des engrais organiques pour les recherches futures. Le lombricompostage des déchets ménagers solides, des déchets agricoles ou des déchets de l'industrie de la pâte à papier et de la canne à sucre présente un plus grand potentiel en tant qu'engrais pour un meilleur rendement des cultures (Bhatnagar et al., 2016; Kesari & Jamal, 2017). La plus grande quantité de déchets solides provient des terres agricoles et, au lieu de l'utiliser, cette biomasse est traitée par combustion, ce qui provoque de graves maladies (Kesari & Jamal, 2017). La figure 3 montre l'utilisation appropriée des déchets solides après leur élimination des eaux usées ; cependant, la figure 5 montre une plus grande possibilité de conversion en engrais, qui a également été discutée en détail ailleurs (Bhatnagar et al., 2016; Nagavallemma et al., 2006).

Fig. 5

Production d'énergie à partir des eaux usées (reproduit de Bhatnagar et al., 2016; Kesari & Jamal, 2017)

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9 Conclusions et perspectives d'avenir

Dans ce document, nous avons passé en revue les questions d'environnement et de santé publique liées à l'utilisation d'eaux usées non traitées dans l'agriculture. Nous nous sommes concentrés sur l'état actuel des choses en ce qui concerne le modèle de traitement des eaux usées et l'approche informatique. Étant donné le besoin urgent d'approches holistiques pour la culture, nous avons proposé des idées pour résoudre les problèmes liés au traitement des eaux usées et au potentiel de réutilisation de l'eau traitée. Les ressources en eau sont menacées par la croissance démographique. La production croissante d'eaux usées (municipales, industrielles et agricoles) dans les pays en développement, en particulier en Inde et dans d'autres pays asiatiques, a le potentiel de servir d'alternative aux ressources en eau douce pour la réutilisation dans la riziculture, à condition qu'un traitement approprié et des mesures de distribution soient adoptés. Le traitement des eaux usées est l'un des grands défis pour de nombreux pays, car les niveaux croissants de polluants indésirables ou inconnus sont très nocifs pour la santé et l'environnement. C'est pourquoi cette étude explore les idées basées sur la recherche actuelle et future. Le traitement des eaux usées comprend des méthodes très traditionnelles en suivant des procédures de traitement primaire, secondaire et tertiaire, mais la mise en œuvre de techniques avancées nous donne toujours une grande possibilité d'obtenir une bonne qualité d'eau. Dans cet article, nous avons proposé des méthodes combinées pour le traitement des eaux usées, où le concept du modèle proposé fonctionne sur les différents types d'effluents d'eaux usées. Le modèle proposé n'est pas seulement utile pour le traitement des eaux usées, mais aussi pour l'utilisation des déchets solides comme engrais. Une méthode appropriée pour le traitement des eaux usées et leur utilisation ultérieure pour l'eau potable est le principal résultat futuriste. Il est également fortement recommandé de suivre les méthodes standard et les lignes directrices disponibles fournies par l'OMS. Dans cet article, le rôle proposé du modèle informatique, c'est-à-dire l'intelligence artificielle, la dynamique des fluides et le SIG, dans le traitement des eaux usées pourrait être utile dans les études futures. Dans cette étude, les problèmes de santé liés à l'irrigation par les eaux usées pour les agriculteurs et les consommateurs de cultures irriguées ont été examinés.

La crise de l'eau douce est l'une des préoccupations croissantes du XXIe siècle. À l'échelle mondiale, environ 330 km3 d'eaux usées municipales sont générés chaque année (Hernández-Sancho et al., 2015). Ces données permettent de mieux comprendre pourquoi la réutilisation des eaux usées traitées est importante pour résoudre les problèmes liés à la crise de l'eau. L'utilisation des eaux usées traitées (eaux usées industrielles ou municipales ou eau de mer) pour l'irrigation a un meilleur avenir pour répondre à la demande en eau. Actuellement, dans les pays en développement, les agriculteurs utilisent les eaux usées directement pour l'irrigation, ce qui peut entraîner plusieurs problèmes de santé tant pour les agriculteurs que pour les consommateurs (cultures ou légumes). Il est donc impératif de mettre en œuvre des méthodes standard et avancées pour le traitement des eaux usées. Une évaluation locale des impacts environnementaux et sanitaires de l'irrigation par les eaux usées est nécessaire car la plupart des pays développés et en développement n'utilisent pas les lignes directrices appropriées. Il est donc impératif d'établir des politiques et des pratiques concrètes pour encourager la réutilisation de l'eau en toute sécurité afin de tirer parti de tous ses avantages potentiels pour l'agriculture et les agriculteurs.

Le traitement des eaux usées implique l'extraction des polluants, l'élimination des particules grossières et l'élimination des substances toxiques. En outre, le traitement des eaux usées élimine les agents pathogènes et produit du bio-méthane et du fumier frais pour la production agricole. Le lien entre la gestion des déchets et le développement durable est à l'origine de cette recherche. Le traitement des eaux usées s'inscrit dans le cadre des efforts visant à minimiser le gaspillage de l'eau, à réduire la pression sur les sources naturelles d'eau et à créer une voie d'accès à l'énergie propre. Une revue systématique de la littérature a été choisie pour cette étude afin d'évaluer et de synthétiser les preuves disponibles en faveur du traitement des eaux usées pour la durabilité économique et environnementale. Les articles ont été évalués à l'aide du cadre PRISMA afin d'identifier les articles les plus appropriés à inclure. Au total, 46 articles ont été sélectionnés sur la base de la validité de leur contenu, de leur pertinence par rapport à la question de recherche, de la solidité des preuves, de l'année de publication (2000-2023) et de leur pertinence par rapport à la gestion durable des ressources. Les résultats indiquent que le traitement des eaux usées permet une gestion durable des ressources en améliorant l'approvisionnement en eau propre et en minimisant la pression sur les ressources naturelles, la récupération d'énergie et le soutien à l'agriculture. Le traitement des eaux usées constitue l'une des approches les plus durables en matière de conservation de l'eau, de production d'énergie et de productivité agricole.

Mots-clés :

durabilité environnementale; la durabilité économique; gestion durable des ressources; traitement des eaux usées

1. Introduction

Contexte et portée de l'étude

Le principal objectif du traitement des eaux usées est d'extraire les polluants, d'éliminer les particules grossières, d'éliminer les substances toxiques et de tuer les agents pathogènes potentiels afin que l'eau propre restante, appelée effluent, puisse être rejetée dans l'environnement pour répondre à divers besoins [1,2]. World Vision estime que plus de 770 millions de personnes dans le monde n'ont pas accès à une eau propre et sûre pour la boisson et l'usage domestique [2]. Le traitement des eaux usées vise également à augmenter la quantité d'eau disponible et à réduire la pression sur les ressources naturelles en eau [2,3]. Alors que la pénurie d'eau s'intensifie avec l'augmentation de la demande et l'imminence des conditions de sécheresse, le traitement des eaux usées devient l'une des options les plus viables pour améliorer la durabilité de l'eau [3]. Al-Juaidi et al [4estiment que la population humaine croissante continuera d'exercer une pression accrue sur les ressources naturelles, y compris l'eau propre, à des fins domestiques et industrielles. Sans une source d'eau durable, le monde risque d'être confronté à de graves pénuries d'eau et à des maladies associées à l'eau polluée.

La pénurie d'eau est un problème à la fois naturel et causé par l'homme. Plus de 700 millions de personnes dans le monde vivent actuellement dans des pays ou des régions souffrant d'une pénurie chronique d'eau [3,4,5]. Les Nations unies pour l'eau (UN Water) estiment que le nombre de personnes confrontées à la pénurie d'eau augmentera pour atteindre environ 1,8 milliard de personnes d'ici 2025 [6,7]. La menace croissante du changement climatique pousse également plus de 50 % de la population mondiale à vivre dans des zones où elle est confrontée à d'importantes pénuries d'eau [5,7,8]. Les régions d'Afrique subsaharienne sont plus susceptibles d'être touchées, car elles représentent actuellement le plus grand nombre de pays souffrant de stress hydrique dans le monde [9,10]. Les Nations unies estiment également qu'entre 70 et 250 millions de personnes seront confrontées à des pénuries d'eau aiguës en Afrique [5,9,11]. La prise de mesures précoces, y compris le traitement des eaux usées, peut contribuer à inverser les effets catastrophiques d'une vie sans eau propre et sûre pour la boisson, l'agriculture ou l'utilisation industrielle.

Une grande partie des eaux usées provient des habitations, des industries et des entreprises. Dans les maisons, l'eau provenant des éviers, des douches, des baignoires, des lave-vaisselle, des toilettes et des machines à laver est souvent acheminée par des tuyaux de collecte vers des stations d'épuration [10,11,12]. Les processus industriels tels que la fabrication et le refroidissement produisent souvent des eaux usées qui peuvent contenir des produits chimiques et des particules solides [9]. Les entreprises telles que les hôtels et les restaurants produisent également des quantités importantes d'eaux usées qui doivent être nettoyées et rendues disponibles pour la prochaine utilisation. Selon Villarín et Merel [2], le traitement de l'eau est souvent conçu pour répondre à des "spécifications d'aptitude à l'emploi" pour l'utilisation suivante sélectionnée. Les "spécifications d'aptitude à l'emploi" sont les exigences qui doivent être respectées pour protéger le public et l'environnement des dangers potentiels associés aux eaux usées [8,13,14,15]. L'eau non traitée ou polluée peut exposer les consommateurs à divers problèmes de santé publique, notamment les épidémies de choléra, la dysenterie et la typhoïde [10,11,16]. Lorsqu'elles sont déversées dans les lacs et les océans, les matières organiques en décomposition et les débris contenus dans les eaux usées peuvent consommer l'oxygène dissous dont les poissons et les autres organismes aquatiques ont besoin pour survivre.

Bien que le traitement des eaux usées ait fait l'objet d'une attention particulière de la part des chercheurs, son lien avec la gestion durable des ressources n'a pas été suffisamment étudié. La plupart des publications actuelles se sont concentrées sur les différentes techniques de traitement des eaux usées et ont très peu abordé la question de la durabilité [14]. Parmi les techniques courantes de traitement des eaux usées examinées dans les études précédentes, on peut citer le traitement chimique, le traitement physique, l'utilisation d'organismes biologiques et le traitement des boues [17]. Des études antérieures ont également exploré les étapes de base du traitement des eaux usées, notamment le dégrillage et le pompage (traitement préliminaire), le traitement primaire, le traitement secondaire, la désinfection et le traitement des boues [12,18,19,20,21,22]. Cependant, les processus de traitement des eaux usées dépendent largement de l'utilisation prévue. Selon Libhaber et al [23], l'accent mis sur la durabilité garantit qu'il y a suffisamment d'eau propre pour répondre aux besoins de la génération actuelle sans compromettre la capacité des générations futures à obtenir le même produit. Bien que l'eau reste l'une des ressources naturelles les plus abondantes de la planète, son accessibilité est toujours limitée [16,18,24]. Les habitants des zones arides et semi-arides n'ont qu'un accès limité à une eau propre et durable.

L'hypothèse qualitative de cette recherche est que "le traitement des eaux usées conduit à une gestion durable des ressources en eau". Cela signifie que le traitement des eaux usées garantit qu'il y a suffisamment d'eau pour répondre aux besoins de la population tout en protégeant les ressources naturelles d'un éventuel épuisement. Cette étude examine dans quelle mesure le traitement des eaux usées génère une utilisation et une gestion durables des ressources en eau. La recherche a pour but de tester cette hypothèse à l'aide de preuves obtenues à partir de différentes études. Le test examinera également dans quelle mesure les techniques de traitement des eaux usées renforcent la durabilité. Les variables qualitatives, dans ce cas, comprennent "les résultats durables du traitement des eaux usées" et "les techniques de traitement des eaux usées".

L'objectif principal de cette étude est d'évaluer et de synthétiser les preuves disponibles en faveur du traitement des eaux usées pour une durabilité à la fois économique et environnementale. Le document se concentre sur la nécessité du traitement des eaux usées et sur la manière dont il contribue à la gestion durable des ressources en eau. Il analyse également les différentes méthodes de traitement des eaux usées et leur niveau de durabilité. L'objectif est d'identifier et de recommander une approche appropriée du traitement des eaux usées qui peut être utilisée dans les environnements domestiques et industriels afin de s'assurer que l'eau n'est pas gaspillée, polluée ou mal gérée. L'étude sensibilisera également les communautés aux avantages du traitement des eaux usées et aux options qui peuvent être utilisées pour améliorer la disponibilité d'une eau saine et propre.

2. Traitement des eaux usées

2.1. Traitement des eaux usées et durabilité

L'expression "eaux usées en tant que ressource" représente un changement de paradigme : ce qui était autrefois considéré comme un handicap devient une ressource essentielle qui peut être utilisée pour relever les défis de l'approvisionnement en eau et de l'assainissement [22,25,26,27]. Cependant, décrire les eaux usées comme une ressource n'est qu'une phrase vide de sens si la technologie n'est pas ajoutée pour faire de ce changement une réalité [28]. Pendant longtemps, les eaux usées ont été considérées comme un handicap et une source potentielle de maladies. Les gens ont tendance à éviter les eaux usées en créant des canaux par lesquels les boues, les produits chimiques et les autres matières solides contenues dans les eaux usées peuvent être éliminées en toute sécurité afin de minimiser les dommages causés à la population humaine [29,30,31,32]. Toutefois, les habitants des régions arides et semi-arides ont souvent été contraints de trouver des moyens de convertir les eaux usées en usage économique et domestique [33].

Le traitement des eaux usées est également un élément majeur de l'économie circulaire, dans laquelle les eaux usées ont toujours été considérées comme une ressource précieuse, plutôt que comme une responsabilité [34,35,36]. L'économie circulaire donne la priorité à la réutilisation et à la régénération des matériaux et des produits afin de minimiser la pression sur les ressources naturelles tout en soutenant la durabilité environnementale. Le traitement des eaux usées est devenu une source importante d'énergie, d'eau propre, d'engrais et de nutriments [24,35,37,38]. Par exemple, il s'agit d'une source essentielle de biogaz qui peut être utilisé à des fins industrielles et domestiques. La production d'énergie à partir du biogaz réduit la pression sur les ressources naturelles et la dépendance excessive à l'égard des combustibles fossiles [13,17,39,40,41,42,43,44,45]. La plupart des gouvernements du monde ont trouvé des moyens de convertir les déchets en usages utiles, plutôt que de les rejeter dans les rivières, les lacs ou les océans voisins [15,46,47]. En outre, ses divers avantages ont suscité un vif intérêt de la part des décideurs politiques à la recherche de sources alternatives de croissance économique.

Des organisations telles que la Banque mondiale ont mis au point diverses initiatives visant à sensibiliser au potentiel des eaux usées en tant que ressource. Il est nécessaire de mettre en place des initiatives mondiales qui guident également la planification et le financement du traitement des eaux usées et de la récupération des ressources [21,48,49,50,51]. Les décideurs politiques doivent également élaborer diverses mesures pour promouvoir la conversion des eaux usées en une ressource précieuse [52]. Selon Maurer et al [53], les avantages du traitement des eaux usées sont encore peu connus dans diverses régions du monde. En outre, l'approche décentralisée s'est avérée plus efficace que l'approche centralisée [22,54,55]. L'approche décentralisée donne aux individus la possibilité de participer au traitement [56]. Cela peut inclure la création de réservoirs domestiques où les eaux usées sont collectées et acheminées vers les installations de traitement. Une quantité importante de ces eaux provient des activités domestiques, y compris le lavage et la cuisine [57,58]. Les particuliers doivent également comprendre comment les eaux de pluie peuvent être acheminées vers les installations de traitement.

La croissance significative de la population mondiale continue d'exercer une pression massive sur les sources naturelles d'eau propre. Environ 36 % de la population mondiale, en particulier dans les économies à revenu moyen, vit dans des zones où l'eau est rare [35]. L'urbanisation rapide crée également divers problèmes liés à l'eau, notamment l'insuffisance de l'approvisionnement en eau, la dégradation de la qualité de l'eau propre et les dommages causés aux infrastructures d'assainissement, en particulier dans le cadre de la prolifération des établissements informels [49]. Seul un faible pourcentage d'établissements informels est raccordé au réseau d'égouts urbains [1,59,60]. Selon Delanka-Pedige et al [33le raccordement au réseau d'égouts est la première initiative visant à mettre en place un système de gestion durable des ressources en eau. Toutefois, le réseau d'égouts nécessite un financement important et constitue un défi majeur pour les économies à revenu intermédiaire, où les problèmes liés à la pénurie d'eau sont encore plus fréquents [43,61,62,63]. Les institutions financières telles que la Banque mondiale ont joué un rôle important dans le financement de divers projets visant à valoriser les eaux usées.

Selon Fito et Van Hulle [12la gestion des eaux usées est également un moteur pour la réalisation des objectifs de développement durable (ODD) dans différents pays. Plus précisément, l'ODD 6 vise à garantir l'accès de tous à l'eau potable et à l'assainissement, en mettant fortement l'accent sur la gestion durable des ressources en eau, le traitement des eaux usées et la préservation des écosystèmes. En ce sens, pour cet article, il est pertinent que les cibles des ODD pour le traitement des eaux usées comprennent l'amélioration de la qualité de l'eau, l'efficacité de l'utilisation de l'eau, la réduction du nombre de personnes exposées à la pénurie d'eau et la mise en place d'un système intégré de gestion des ressources en eau [44,64,65]. Le traitement des eaux usées peut fournir de l'eau propre pour la boisson, la cuisine, le lavage et d'autres usages domestiques [33,55,66,67]. En fonction de la qualité, l'eau traitée peut également être renvoyée vers les industries pour répondre à divers besoins, y compris le refroidissement des machines [2,22,39]. Les eaux usées traitées peuvent également améliorer l'approvisionnement en eau propre, en particulier dans les zones confrontées à une pénurie d'eau. Selon Melo et al [45l'augmentation de l'approvisionnement réduit la taille de la population mondiale exposée aux divers défis associés à la pénurie d'eau. Le traitement des eaux usées est une étape importante vers la réalisation des objectifs de développement durable et l'amélioration de la santé des populations dans le monde entier.

La valeur économique des eaux usées n'a pas été suffisamment explorée. Même certaines des économies les plus développées du monde n'ont pas encore pris conscience de la valeur économique totale des eaux usées. Al-Juaidi et al.4indiquent que des problèmes tels que le mauvais raccordement au réseau d'égouts empêchent diverses économies de réaliser la pleine valeur des eaux usées générées par diverses sources [68,69,70,71]. L'un des principaux avantages des eaux usées est qu'elles peuvent être traitées pour répondre à diverses demandes, y compris les besoins industriels et agricoles. En outre, les sous-produits des eaux usées, tels que les boues traitées, peuvent être convertis en engrais [13,72,73]. Certains des sous-produits fournissent également des nutriments pour améliorer la croissance des plantes et le rendement global, sans avoir recours à des produits chimiques potentiellement nocifs [74]. Par exemple, les eaux usées peuvent être traitées pour obtenir une qualité particulière nécessaire à l'irrigation et à d'autres fins agricoles. Un traitement plus poussé des eaux usées peut également augmenter l'approvisionnement en eau potable. Le traitement des eaux usées permet de s'assurer que rien n'est gaspillé à partir d'un produit qui, autrement, serait un déchet total.

2.2. Des déchets aux ressources

La transformation des déchets en ressources fait référence aux processus que subissent les eaux usées pour les rendre aptes et utiles à un usage domestique et commercial. Le traitement des eaux usées passe principalement par trois étapes pour les convertir en différents produits répondant à des besoins variés [35,74,75,76]. Comme le montre la figure 1 (ci-dessous), les trois étapes comprennent le traitement primaire, le traitement secondaire et le traitement tertiaire. Toutefois, le traitement préliminaire et le traitement des boues sont ajoutés au début et à la fin, respectivement [11,25,26,32]. Au cours du traitement primaire, les eaux usées sont canalisées dans des réservoirs de rétention pour permettre aux particules solides (boues) de se déposer au fond tandis que les produits chimiques tels que l'huile flottent à la surface [25]. Le traitement primaire élimine un pourcentage important des impuretés présentes dans les eaux usées. Le traitement secondaire implique la décomposition des déchets solides à l'aide de bactéries aérobies incorporées dans le système de traitement [70]. Le traitement tertiaire consiste à filtrer les eaux usées afin d'éliminer les nutriments et les particules de déchets qui peuvent être nocifs pour l'écosystème général. L'étape tertiaire consiste également à faire passer les eaux usées dans des lagunes supplémentaires pour éliminer les impuretés ou les produits chimiques restants avant que le produit final ne soit présenté pour l'utilisation souhaitée.

Figure 1. Étapes du traitement des eaux usées, du traitement préliminaire au traitement tertiaire.

Le traitement préliminaire est la première étape du processus de traitement des eaux usées. Le traitement implique l'élimination mécanique des matières solides grossières et fines. Les eaux usées passent par un mécanisme de dégrillage qui retient les morceaux de bois, les chiffons, les particules de plastique et les fils de fer, entre autres [41,55,67,77]. Le traitement préliminaire permet d'éliminer plus de 60 % des matières solides des eaux usées. Ce pourcentage peut également être plus élevé en fonction de l'utilisation prévue du produit final. Dans le cas de l'eau potable, par exemple, l'étape préliminaire peut éliminer plus de 80 % des matières solides, ce qui laisse très peu de matières à éliminer dans les étapes suivantes [60,67,68,78,79]. Une fois les matériaux enlevés, ils sont soit enterrés, soit brûlés. Les problèmes environnementaux liés à l'incinération ont souvent fait de l'enfouissement la méthode préférée pour l'élimination des matériaux solides [1,3,19]. Cependant, même l'enfouissement n'est pas respectueux de l'environnement, car il permet aux produits chimiques et aux matériaux non décomposés, tels que les plastiques, de polluer le sol. La quantité de matières solides extraites des eaux usées détermine généralement la méthode d'élimination la plus appropriée. Divers mécanismes peuvent garantir l'incinération sûre des matières plastiques afin de minimiser les dommages potentiels pour l'environnement [22].

Le traitement primaire est la deuxième étape du processus de traitement des eaux usées. Selon Melo et al [45], le traitement primaire permet aux eaux usées ou aux effluents de passer lentement à travers des bacs à sable, ce qui permet aux particules de sable fin de se déposer. Toutefois, il est toujours possible que des particules de sable plus fines soient en suspension dans les eaux usées [11,21,34,80]. Pour éliminer les particules les plus fines, on laisse les eaux usées passer dans de grands bassins de sédimentation primaires où la plupart des matières solides se déposent pour former des boues [5]. Selon Al-Juaidi et al [4], le traitement primaire élimine environ 60 à 70 % des matières solides en suspension. Le liquide qui reste après la sédimentation primaire contient généralement des solides très fins sous forme de matières dissoutes [12,81,82,83]. Cela nécessite un traitement secondaire pour éliminer toutes les particules dissoutes dans l'eau. La sédimentation primaire doit éliminer toutes les matières solides de l'eau qui est nécessaire pour divers usages tels que la boisson et la cuisine. Toutefois, pour des activités telles que l'irrigation, les eaux usées peuvent être prêtes à l'emploi si elles ne contiennent pas de produits chimiques et de matières solides potentiellement dangereux [55,83,84].

Le traitement secondaire est conçu pour éliminer entre 70 et 90 % des matières solides en suspension dans les eaux usées. Le traitement secondaire est un processus biologique qui implique généralement l'utilisation de micro-organismes pour décomposer les composés organiques [7]. Les bactéries aérobies sont généralement utilisées dans ce processus en raison de leur capacité à fournir de l'énergie oxydative pour la dissolution des matières organiques [1,2,5,9,22,85]. La quantité d'oxygène disponible détermine généralement la vitesse à laquelle les micro-organismes éliminent les matières en suspension. Deux processus peuvent être utilisés pendant le traitement secondaire pour éliminer les matières dissoutes dans les eaux usées [34]. Il s'agit des lits filtrants et des boues activées. Dans les lits filtrants, les eaux usées sont lentement pulvérisées sur des lits de pierres cassées ou de gravier afin d'augmenter la surface nécessaire au processus d'oxydation rapide [33]. Les eaux usées qui s'accumulent à la base des lits filtrants peuvent contenir des matières en suspension qui sont éliminées par sédimentation secondaire. Les boues activées contiennent également des micro-organismes nécessaires à l'oxydation et à la digestion de toutes les matières organiques en suspension dans les eaux usées.

Le traitement tertiaire est conçu pour éliminer les composés toxiques, y compris les composés phosphorés et azotés, qui ne peuvent être éliminés au cours des traitements primaire et secondaire. Les traitements primaire et secondaire ne peuvent éliminer qu'environ 20 à 40 % des composés toxiques ou des produits chimiques présents dans les eaux usées [5,7,20]. Le traitement tertiaire implique l'utilisation de divers outils, notamment des lampes UV, des membranes filtrantes et d'autres formes de désinfectants [3,5,7,9,12,86]. L'objectif principal du traitement tertiaire est de s'assurer que le produit final ne contient aucun composé toxique pouvant être nocif pour les êtres humains ou les plantes, en particulier si les eaux usées sont utilisées pour l'irrigation [15]. Les différents outils utilisés dans le traitement tertiaire sont conçus pour traiter les composés chimiques spécifiques contenus dans les eaux usées. Le produit final fait également l'objet d'un examen approfondi pour s'assurer qu'il est exempt de tout composé chimique ou potentiellement nocif [17]. Plusieurs villes dans le monde comptent sur les eaux usées traitées pour augmenter l'approvisionnement en eau potable propre et sûre. L'absence de produits chimiques dans le produit final est l'une des principales considérations à prendre en compte avant de fournir de l'eau propre aux consommateurs.

Dans le cadre de la recherche d'une meilleure durabilité et d'une approche plus respectueuse de l'environnement, plusieurs processus innovants ont été mis au point pour récupérer les ressources et l'énergie des eaux usées. Ces méthodes sont essentielles pour contribuer à la transition vers une économie circulaire et améliorer la durabilité globale de diverses industries. Parmi ces procédés, il convient de citer le processus de récupération d'énergie des eaux usées en biogaz dans les bioraffineries [87].

Le procédé de valorisation énergétique des eaux usées en biogaz est spécialement conçu pour traiter les eaux usées tout en récupérant l'énergie du biogaz. Il s'avère particulièrement intéressant pour les bioraffineries qui transforment les plantes en carburant, car leurs eaux usées contiennent d'abondantes matières organiques qu'il est difficile de traiter à l'aide de systèmes conventionnels. Ce processus permet d'extraire le biogaz, un combustible renouvelable propre, des eaux usées, ce qui améliore considérablement la durabilité économique et environnementale des bioraffineries de deuxième génération. Cette approche favorise non seulement la transition vers des biocarburants et des bioproduits durables à base de plantes, mais contribue également à réduire les coûts et les émissions de gaz à effet de serre par rapport aux systèmes de traitement traditionnels [87].

Dans le domaine du traitement des eaux usées, les méthodes conventionnelles se concentrent principalement sur l'élimination des polluants existants tels que les métaux lourds et les composés organiques. Toutefois, ces méthodes présentent des inconvénients importants, tels que des coûts élevés, une grande consommation de temps et d'énergie. Une nouvelle approche, connue sous le nom d'approche de durabilité avancée pour la récupération des ressources, considère les eaux usées contaminées comme des ressources précieuses plutôt que comme de simples déchets. Ce changement de paradigme implique le développement de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux pour gérer efficacement les eaux usées tout en récupérant des ressources précieuses [88].

Pour améliorer les performances et réduire la contamination secondaire, cette approche combine différents processus en utilisant des effets de synergie. Les innovations technologiques jouent un rôle crucial dans l'amélioration significative de l'efficacité de l'élimination de la pollution. Par exemple, les nanomatériaux ont montré des résultats prometteurs dans l'amélioration de l'efficacité de la dépollution des eaux usées. En outre, les chercheurs explorent activement des stratégies plus économiques et plus rationnelles pour la récupération des ressources à partir des eaux usées [88].

Considérées comme des déchets, les eaux usées sont devenues une ressource précieuse. Elles permettent non seulement de remédier aux pénuries d'eau grâce à la récupération de l'eau, mais aussi de récupérer de l'énergie et des nutriments, ce qui compense l'extraction de ressources précieuses. À mesure que nous avançons, l'accent est mis sur l'identification de technologies viables de récupération des ressources pour les eaux usées domestiques et municipales à différentes échelles de mise en œuvre. Ces échelles comprennent les systèmes à petite, moyenne et grande échelle. Différentes approches, telles que les projets de réutilisation des eaux non potables (NPR), ont été mises en œuvre avec succès à toutes les échelles, ce qui met en évidence la facilité de mise en œuvre et les exigences moindres en matière de qualité de l'eau par rapport aux méthodes conventionnelles [88].

Du point de vue de l'économie circulaire, la récupération d'énergie à partir des eaux usées est considérée comme une opportunité exceptionnelle qui apporte des avantages environnementaux, politiques, économiques et sociaux. Cette approche met l'accent sur la transition vers une économie circulaire pour relever les défis liés à la réutilisation des eaux usées et à la récupération d'énergie, en tenant compte des aspects sociétaux, réglementaires et politiques. La perspective de l'économie circulaire présente diverses technologies de récupération d'énergie pour les effluents des stations d'épuration et évalue leur efficacité. Elle met également en évidence des stratégies pratiques de mise en œuvre de la récupération d'énergie à partir des eaux usées et fournit des études de cas réussies couvrant différents scénarios potentiels [89,90].

Le traitement des eaux usées comprend une série de techniques visant à éliminer les contaminants présents dans les eaux usées. Dans la figure 2 sont présentées quelques-unes des options courantes de traitement des eaux usées [91,92,93,94].

Figure 2. Organigramme illustrant les traitements courants des eaux usées.

Il est important de noter que le choix des options de traitement des eaux usées peut varier en fonction des caractéristiques et du contexte spécifiques des eaux usées à traiter. La sélection de l'approche de traitement la plus appropriée est basée sur des critères techniques, économiques, sociaux et environnementaux, qui doivent être pris en compte dans chaque cas individuel.

2.3. Contributions à la durabilité environnementale

La principale contribution du traitement des eaux usées à la gestion durable des ressources est la réduction des déchets. Selon Gernaey et al [69les déchets constituent une menace majeure pour la durabilité car ils conduisent à l'épuisement des ressources naturelles. Bien qu'il y ait suffisamment d'eau pour répondre aux besoins de tous dans le monde, une grande partie de cette eau est gaspillée [95]. En outre, la majeure partie de l'eau est inaccessible à un pourcentage important de la population mondiale. Près de 36 % de la population mondiale vit dans des zones où elle est confrontée à une pénurie d'eau importante [6,10,17]. Par conséquent, le fait de laisser se perdre une quantité importante d'eaux usées peut être préjudiciable aux personnes confrontées à une pénurie d'eau. Même les personnes qui vivent dans des régions où l'approvisionnement en eau est suffisant peuvent être confrontées à une pénurie si le gaspillage continu entraîne l'épuisement des ressources naturelles [41,45,57,61,96]. Le traitement des eaux usées transforme les déchets potentiels en un produit de valeur qui peut être utilisé à des fins domestiques et industrielles. En outre, le traitement des eaux usées protège les sources naturelles d'eau d'un éventuel épuisement.

Selon Kamali et al [17], le rôle de la durabilité est de veiller à ce que les ressources naturelles soient toujours disponibles pour répondre aux besoins des générations actuelles et futures. L'une des plus grandes menaces auxquelles le monde est confronté est l'épuisement potentiel des ressources naturelles en raison de l'augmentation de la population et de la demande [71,78,82,97]. Par exemple, la plupart des forêts qui étaient autrefois couvertes d'une végétation verte ont été transformées en terres agricoles, en parcs industriels et en villes où vivent des personnes. Les espaces autrefois verts ont été transformés en béton pour répondre aux besoins des personnes [40]. Les arbres et les forêts sont des éléments majeurs du cycle de l'eau. L'eau qui s'évapore des mers et des arbres est finalement transformée en nuages et en pluie par un processus connu sous le nom de condensation [30]. La déforestation représente une menace importante pour la durabilité de l'eau en coupant une grande partie des vapeurs nécessaires à la formation de la pluie [23,45,50,98]. Le traitement des eaux usées permet de relever ce défi en garantissant une quantité importante d'eau pour la consommation industrielle et humaine. En outre, il est important car il prend en compte l'ODD 6, qui vise à assurer la disponibilité et la gestion durable de l'eau et de l'assainissement pour tous [44,64,65].

Le traitement des eaux usées est également une source d'énergie verte sous forme de biogaz. Selon Melo et al [46le changement climatique peut être évité ou minimisé si la population mondiale se tourne vers des sources d'énergie vertes et réduit sa dépendance aux combustibles fossiles. Le traitement des eaux usées a démontré une capacité significative à produire de l'énergie propre qui peut être utilisée pour alimenter l'ensemble de l'installation de traitement ou à des fins domestiques [76,79,82]. Au cours du traitement secondaire, l'utilisation de micro-organismes ou de bactéries pour absorber les matières solides en suspension produit généralement de grandes quantités de biomasse. À des températures d'environ 35 degrés Celsius, les biodigesteurs utilisés pour la décomposition des matières organiques peuvent produire de grandes quantités de biogaz [13,99,100]. Un gaz combustible, le méthane, constitue la plus grande partie du biogaz. Selon Al-Juaidi et al [4], le méthane peut être utilisé pour générer l'énergie nécessaire à l'alimentation de l'ensemble de l'installation de traitement des eaux usées. Le méthane obtenu à partir des biodigesteurs peut également être traité, conditionné dans des bouteilles de gaz et vendu aux consommateurs potentiels pour être utilisé à la maison ou dans des processus industriels [11,17,19,101]. Cela permettra de réduire la dépendance à l'égard des combustibles fossiles et de protéger l'environnement de ses conséquences.

Des études scientifiques indiquent un déclin continu des sources d'eau propre dans le monde. Des facteurs tels que le changement climatique, les effets de la sécheresse, l'urbanisation croissante, l'agriculture et l'augmentation de la population exercent une pression excessive sur les rares sources d'eau propre encore disponibles sur la planète [33,39,41]. Les scientifiques estiment qu'une grande partie des sources d'eau actuelles sera perdue au cours des 10 prochaines années si rien n'est fait pour empêcher l'assaut actuel [60,63,78,99]. L'augmentation prévue de la population au cours des dix prochaines années a également suscité de vives inquiétudes quant à la demande et à l'offre d'eau propre et salubre. Le traitement des eaux usées est devenu une source importante d'eau propre [35,37,45,71]. Le traitement des eaux usées permet d'assurer l'équilibre entre l'offre et la demande. Étant donné que la demande actuelle dépasse l'offre, il est nécessaire de disposer de sources d'eau supplémentaires pour réduire la pénurie dans les villes, en particulier dans les quartiers informels, qui sont plus vulnérables à la pénurie d'eau [11,18,49,102,103]. Le traitement des eaux usées protège également le cycle de l'eau en préservant la biodiversité.

Bien que les combustibles fossiles représentent la majeure partie de l'approvisionnement actuel en engrais, le traitement des eaux usées promet un engrais organique plus efficace et moins nocif pour l'environnement [80,104,105,106]. Les engrais obtenus à partir de combustibles fossiles posent divers problèmes, notamment la prolifération d'algues et l'acidité des sols [50]. L'utilisation d'engrais chimiques a également été associée à divers problèmes, notamment en matière de santé. Le remplacement des engrais chimiques par des engrais organiques protégera l'environnement et les consommateurs des dangers potentiels associés aux produits chimiques [42,107,108]. Les engrais organiques sont obtenus à partir de la matière organique présente dans les eaux usées. L'un des principaux avantages associés aux engrais organiques est la richesse en nutriments qui non seulement favorise la croissance, mais apporte également des avantages nutritionnels aux consommateurs [61,75,79,109]. L'utilisation d'engrais organiques améliore également la durabilité des sols en minimisant les risques d'acidification.

3. Les méthodes

Dans cette étude, une revue systématique de la littérature a été choisie pour déterminer si la pratique étudiée est basée sur des preuves suffisantes. La liste de contrôle PRISMA est fournie dans les matériel supplémentaire (voir tableau S1). Selon Muga et Mihelcic [25une analyse systématique de la littérature est toujours la meilleure option lorsque les chercheurs veulent déterminer si une pratique donnée est étayée par des preuves suffisantes. Dans le cas présent, la méthodologie a permis de déterminer si le traitement des eaux usées favorise la gestion durable des ressources en eau, comme indiqué dans l'hypothèse [34]. Les preuves obtenues à partir d'une analyse systématique de la littérature permettent d'apporter des réponses concrètes à des questions de recherche spécifiques [29,57,99]. Par exemple, une pratique n'est valable ou scientifiquement pertinente que si elle est étayée par des preuves suffisantes. Toute pratique qui n'est pas étayée par des preuves peut être nuisible ou constituer un gaspillage potentiel de ressources. La plupart des examens systématiques se fondent sur des études primaires réalisées à l'aide de différents modèles de recherche, notamment des expériences, des essais contrôlés randomisés et des quasi-expériences [27]. Les examens systématiques permettent d'identifier les lacunes dans les données probantes et de proposer des études futures.

Outre la réponse à des questions spécifiques, une analyse systématique de la littérature a également été choisie pour cette étude, car elle est détaillée et complète. La première étape consiste à formuler la question de recherche qui guidera l'étude. Dans la plupart des cas, l'approche CIMO (Contexte, Intervention, Mécanismes et Résultats) aide à formuler des questions spécifiques, en se concentrant sur le problème, l'intervention, la comparaison et les résultats [110]. Dans le cas du traitement des eaux usées, on peut établir une comparaison avec le fait de laisser s'écouler les eaux usées plutôt que de les soumettre à un traitement. La question de recherche peut varier en fonction du type d'étude et des résultats requis. La plupart des examens systématiques sont utilisés dans la recherche médicale où ils aident à répondre à des questions cliniques spécifiques [111]. À partir de la question de recherche, les chercheurs peuvent identifier les mots clés et les utiliser pour rechercher les études précédentes. Des critères d'éligibilité stricts doivent être élaborés pour garantir que seuls les articles pertinents sont sélectionnés pour répondre à la question de recherche [110,111]. Les critères permettent d'éliminer les articles qui ne sont pas liés à la question de recherche ou qui sont trop anciens pour être inclus dans l'étude. Par exemple, les études menées dans les années 1970 ou 1990 n'ont pas été utilisées dans l'étude parce qu'elles sont trop anciennes et ne reflètent pas les dernières découvertes sur un sujet.

Les examens systématiques sont également efficaces pour produire des résultats précis et fiables. Les résultats obtenus à partir d'un examen systématique peuvent être analysés à l'aide d'une approche narrative ou d'approches quantitatives telles que les mesures de corrélation, la méta-analyse et d'autres estimations numériques [110]. Dans les corrélations et les méta-analyses, il existe un niveau de confiance qui permet de déterminer la précision et la fiabilité globales des résultats. Par exemple, dans les corrélations, un intervalle de confiance détermine le degré de certitude avec lequel les résultats donnés se situent dans la fourchette du niveau de confiance. Un intervalle de confiance de 95 % indique que les résultats ont un degré de certitude élevé, ce qui indique une corrélation forte ou négative entre deux variables [110]. Dans cette étude, une approche narrative a été utilisée pour analyser les résultats obtenus dans les études précédentes. Les approches narratives et quantitatives sont toutes deux acceptables pour analyser et tirer des conclusions logiques à partir des données disponibles.

Une analyse systématique de la littérature a également été jugée appropriée pour cette étude, car elle est exhaustive, complète et reproductible. Les revues systématiques sont exhaustives car chaque détail de la preuve est utilisé pour synthétiser les résultats. L'utilisation de sources primaires améliore également la qualité des preuves, en particulier si les chercheurs ont utilisé des expériences, des observations, des essais contrôlés randomisés ou des études de cas [111]. Par exemple, certains scientifiques ont examiné l'application du traitement des eaux usées dans des pays tels que la Chine et la manière dont il conduit à la durabilité. Les résultats des examens systématiques sont également reproductibles afin d'améliorer le degré global de précision. La plupart des méthodes utilisées dans les revues systématiques ont été testées dans diverses études afin de déterminer leur précision et leur facilité de reproduction [110]. Il est également plus facile pour les universitaires de retracer leurs étapes et d'identifier les domaines où il y a eu des omissions. En outre, l'étude visait à fournir des preuves suffisantes pour soutenir l'utilisation du traitement des eaux usées en vue d'une gestion durable des ressources [111]. Les lacunes identifiées dans cette étude contribueront également à l'élaboration et à la réalisation de futures études visant à apporter des réponses aux questions qui n'ont pas été traitées de manière adéquate dans les études précédentes.

3.1. Formulation de la question

La formulation d'une question de recherche est un processus délicat qui joue un rôle clé dans la détermination des résultats globaux. La question formulée produit des mots clés, des variables qualitatives et des orientations que les chercheurs doivent suivre pour fournir des réponses précises. Diverses méthodes ou logiques peuvent être utilisées pour élaborer des questions spécifiques et précises. L'une des logiques les plus fiables est la logique CIMO. La logique CIMO s'applique davantage à la recherche non médicale, où la nécessité de comparer les interventions est limitée [107]. En outre, l'approche CIMO est plus simplifiée et plus facile à appliquer, même dans les études impliquant l'analyse de données volumineuses.

Dans cette étude, la question de recherche a été formulée à l'aide de l'approche CIMO. Le contexte (traitement des eaux usées), l'intervention (mise en œuvre ou intégration), les mécanismes (gestion durable des ressources) et les résultats (efficacité). La question finale se lit comme suit "Le traitement des eaux usées conduit-il à une gestion durable des ressources en eau ? La question porte sur le rôle du traitement des eaux usées dans la gestion durable des ressources. Elle examine également les différents avantages que la société est susceptible de tirer du traitement des eaux usées. La question aborde également la question de la consommation et de la production responsables afin de garantir une quantité suffisante d'eau potable pour répondre aux besoins de la population mondiale.

3.2. Identification de la source

Les deux méthodes utilisées dans la deuxième étape, après la formulation des questions, comprenaient la recherche sur "le Web" et les "opérateurs booléens". La recherche sur le web a impliqué l'utilisation de mots-clés pour identifier et récupérer des articles liés à la question de recherche et aux variables qualitatives. Les mots-clés comprenaient le traitement des eaux usées, la durabilité et la gestion de l'eau. Ils ont été utilisés en combinaison pour améliorer la précision des résultats. Par exemple, "traitement des eaux usées" et "gestion durable" ont été combinés pour obtenir des articles examinant la relation entre le traitement des eaux usées et son rôle dans la gestion durable de l'eau. L'utilisation des mots-clés avait pour but d'améliorer la précision des articles.

L'approche des opérateurs booléens a également été utilisée pour combiner les termes de recherche de manière à élargir et à limiter les résultats de la recherche. Par exemple, si les mots-clés "traitement des eaux usées" sont utilisés dans la recherche d'articles, cela élargit la recherche en renvoyant presque tous les articles concernant le traitement des eaux usées. En revanche, l'utilisation de mots-clés combinés tels que "traitement des eaux usées et développement durable" limite les résultats de la recherche en renvoyant principalement des articles axés sur le développement durable. Les opérateurs booléens sont plus efficaces lorsque les chercheurs doivent élargir la recherche tout en limitant les résultats à des termes spécifiques ou à des années de publication. Les opérateurs booléens peuvent également être utilisés pour limiter les bases de données ou les revues d'où les résultats doivent provenir. Dans le cas du traitement des eaux usées et de la durabilité, les bases de données comprenaient Resources, Conservation and Recycling, Sustainability, Nature, Waste Management et Journal of Industrial Ecology. Les opérateurs booléens ont joué un rôle important en limitant les résultats de la recherche aux critères spécifiques d'inclusion et d'exclusion.

Les opérateurs booléens ont également été utiles pour recevoir davantage d'articles en utilisant une méthode connue sous le nom d'échantillonnage en boule de neige. L'échantillonnage en boule de neige est utilisé lorsque les résultats identifiés ne fournissent pas de réponses directes aux questions de recherche [108]. Dans l'échantillonnage en boule de neige, le chercheur s'appuie sur la liste de référence des articles identifiés pour obtenir des articles plus spécifiques susceptibles de fournir des réponses plus directes à la question de recherche [108]. Cependant, l'échantillonnage en boule de neige présente des tâches supplémentaires et peut s'avérer difficile dans le cas où le chercheur doit traiter plusieurs articles. L'échantillonnage en boule de neige comprend une évaluation supplémentaire des articles et peut ne pas répondre à certains critères d'inclusion tels que l'année de publication. Cela a permis d'augmenter le nombre d'articles utilisés dans la recherche et de renforcer les preuves.

Six facteurs ont été pris en compte lors de l'identification et de la sélection des articles les plus appropriés pour une analyse plus approfondie, comme le montre le tableau suivant Figure 3.

Figure 3. Organigramme pour l'identification et la sélection de la littérature.

Dans le premier facteur, le chercheur a demandé si l'article contenait des informations nouvelles et significatives, y compris une justification adéquate des résultats. L'originalité était un facteur important à prendre en compte, car le rôle principal de la recherche est de présenter de nouvelles informations et de contribuer au développement de la maîtrise de l'information. Les articles présentant de nouvelles informations sur le sujet avaient plus de chances d'être sélectionnés par le chercheur que les articles qui se contentaient de reprendre ce que d'autres chercheurs avaient trouvé dans leurs études primaires. Le chercheur a également accordé une grande priorité aux données originales obtenues à l'aide de méthodes de recherche primaires. Les articles originaux renforcent également la solidité globale des preuves, car ils fournissent de nouvelles informations qui manquent dans d'autres publications.

Pour le deuxième facteur, l'originalité et la pertinence par rapport à la question de recherche étaient très importantes. Les documents devaient démontrer une compréhension adéquate de la littérature et étayer leurs arguments par une grande variété d'articles et de concepts. Il était également important d'examiner si des travaux importants avaient été ignorés. Cela permettrait d'identifier les lacunes de la recherche et les domaines sur lesquels les futurs chercheurs devraient se concentrer. Une évaluation approfondie de chaque article a été nécessaire pour s'assurer que toutes les informations pertinentes avaient été incluses par les chercheurs. À certains moments, la sélection des articles à partir du résumé n'a pas suffi à établir la position des chercheurs. Il a également fallu beaucoup de temps pour examiner tous les articles sélectionnés et placer les informations obtenues dans le bon contexte.

Dans le troisième facteur, selon Fito et Van Hulle [12les méthodes utilisées dans la recherche déterminent la qualité globale des résultats, y compris la limitation des biais potentiels dans les résultats. C'est pourquoi la fiabilité et la validité des résultats dépendent entièrement des méthodes utilisées pour la collecte et l'analyse des données. La validité garantit que les résultats obtenus sont exacts et vérifiables, tandis que la fiabilité garantit que les mêmes résultats seraient obtenus si une méthodologie similaire était utilisée pour la collecte des données. Parmi les facteurs cruciaux à prendre en compte figurent la conception de la recherche, les procédures d'échantillonnage, les instruments de collecte des données et les méthodes utilisées pour l'analyse des résultats. Il était également crucial pour le chercheur de déterminer si le travail équivalent sur lequel le document est basé est bien conçu et étayé par des preuves suffisantes.

Dans le quatrième facteur, les résultats ont fourni des détails sur les résultats de la recherche et sur la question de savoir s'ils répondent de manière adéquate aux questions et aux hypothèses de la recherche. L'analyse des résultats a commencé par un examen plus approfondi du résumé. L'examen s'est concentré sur les résultats obtenus par rapport aux questions de recherche, aux méthodes utilisées pour la collecte des données et à l'analyse des résultats. Le chercheur a également vérifié si les résultats étaient correctement interprétés afin d'expliquer leurs implications sur la question étudiée. Les articles qui ont été retenus pour l'examen satisfaisaient pleinement aux critères d'analyse et de conclusion. Ils étaient également fondés sur des résultats récents, datant de moins de cinq ans, afin de refléter les tendances actuelles du marché.

Pour le cinquième facteur, la première question consistait à déterminer si les résultats correspondaient aux objectifs de l'étude. Cette question est cruciale, car les résultats inférieurs aux objectifs présentent des lacunes qui doivent être expliquées par le chercheur. Les articles qui ont été retenus pour l'examen ont atteint tous les objectifs que les chercheurs cherchaient à atteindre. La deuxième question était de savoir si les résultats correspondaient aux exigences de la pratique moderne. Dans le cas du traitement des eaux usées, le chercheur recherchait des articles qui établissaient un lien entre leurs résultats et la durabilité. Le chercheur a également examiné le lien entre les résultats et les besoins de la société. Dans ce cas, le document a examiné comment les résultats apportaient des solutions à la pénurie d'eau dans le monde. Il était également essentiel d'examiner comment les chercheurs reliaient leurs résultats aux défis actuels et futurs en matière d'eau potable et d'assainissement.

Dans le cadre du sixième facteur, les éléments à prendre en compte étaient notamment de savoir si les articles exprimaient clairement leurs arguments, par rapport à la langue des connaissances attendues ou aux normes de la revue. Les articles qui ont été retenus se sont exprimés clairement et ont répondu aux attentes linguistiques, y compris l'utilisation de la terminologie associée au problème de recherche. Les articles sélectionnés ont également évité l'utilisation d'un jargon susceptible d'embrouiller les lecteurs et de limiter leur capacité à assimiler le contenu de l'article. Ils ont également évité d'utiliser des acronymes sans expliquer ce que les lettres individuelles représentent. Les articles sélectionnés répondaient à toutes les normes des revues à comité de lecture et ont été choisis en fonction de leur pertinence par rapport aux questions et hypothèses de recherche.

3.3. Sélection et évaluation des sources

La sélection des articles s'est déroulée en deux phases principales, en commençant par l'examen des résumés. Un résumé organisé contient trois sections principales, à savoir le contexte, les méthodes et les résultats ou conclusions. L'examen du résumé permet d'obtenir des informations sur l'objectif de l'étude, le contexte, les méthodes utilisées pour la collecte et l'analyse des données et les résultats. La deuxième phase a consisté à vérifier si les articles répondaient aux critères d'inclusion. Les critères d'inclusion de base comprenaient l'année de publication (2000-2023), le traitement des eaux usées, la gestion durable de l'eau, la revue, le livre et le site web faisant autorité. Les critères d'inclusion comprenaient également un examen visant à déterminer si les articles étaient biaisés en termes de financement ou d'affiliation. La partialité liée au financement affecte la qualité des résultats parce qu'elle empêche le chercheur de divulguer des informations potentiellement préjudiciables à l'organisation ou à la personne qui finance la recherche. Les articles utilisés dans cette étude répondaient à tous les critères d'inclusion et ont été jugés appropriés et pertinents par rapport au sujet de la recherche.

Le modèle PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) a été utilisé dans l'étude pour synthétiser et sélectionner les résultats les plus appropriés [110]. Le nombre total d'articles obtenus à partir de la recherche manuelle était de 350. Cependant, tous ces articles n'étaient pas éligibles pour l'étude. La plupart d'entre eux ne répondaient pas aux exigences en matière d'année de publication, ce qui limitait les articles à une période comprise entre 2000 et 2023. Plus de 250 articles ont été rejetés pour cause de doublons, d'inéligibilité ou pour d'autres raisons telles que l'année de publication. Les 100 articles restants ont fait l'objet d'une évaluation plus poussée afin d'identifier ceux qui apportaient des réponses spécifiques à la question de recherche. Au total, 46 articles répondaient aux critères finaux et ont été sélectionnés sur la base de leur pertinence et de leur précision dans la réponse à la question de recherche. Les 68 articles restants sont inclus dans la liste des références afin d'étayer les arguments avancés dans le présent document.

3.4. Analyse des données

Les articles retrouvés(n = 46) ont été classés en différentes dimensions critiques pour l'analyse, comme indiqué dans la Figure 4. Les principales classifications comprenaient le titre, le type de document, les auteurs et les principaux résultats. L'analyse a consisté à examiner chacun des résultats afin de déterminer leur lien avec la gestion durable des ressources. L'étude visait à déterminer si le traitement des eaux usées est en corrélation avec la gestion durable des ressources ou la soutient. Chacun des résultats a été soigneusement examiné afin de déterminer la corrélation entre le traitement des eaux usées et la durabilité. Les comparaisons ont également porté sur les similitudes et les différences entre les résultats.

Figure 4. Organigramme PRISMA.

4. Les résultats

L'application de PRISMA a permis d'affiner les résultats afin d'identifier les articles les plus précis qui apportaient des réponses à la question de recherche. La recherche a également évalué les preuves afin d'améliorer la validité et la fiabilité. Les résultats ont également été classés en fonction de leur force, de leur validité de contenu, de leur partialité et de leur application au traitement des eaux usées et à la gestion durable des ressources. Un résumé des résultats est présenté dans le Tableau 1.

Tableau 1. Articles sélectionnés.

5. Débat

Cette recherche pose la question suivante : "Le traitement des eaux usées conduit-il à une gestion durable des ressources en eau ?" Compte tenu de l'hypothèse de cette recherche, les résultats indiquent que le traitement des eaux usées contribue à la durabilité économique et environnementale de quatre manières : en convertissant les déchets en eau propre (Section 5.1), en convertissant les déchets en énergie (Section 5.3), en réduisant les effets des eaux usées sur l'environnement (Section 5.4), et construire des villes et des communautés durables (section 5.5). Les éléments fournis dans le tableau indiquent également la relation entre les "résultats durables du traitement des eaux usées" (variable qualitative) et les "techniques de traitement des eaux usées" (variable qualitative). Une discussion détaillée des résultats est présentée ci-dessous.

5.1. Convertir les déchets en eau propre et en assainissement

Le processus rigoureux de traitement des eaux usées garantit que le produit final est une eau propre et sûre qui peut être utilisée à la maison à diverses fins, notamment pour la boisson, la cuisine et l'assainissement [30]. Dans le cadre de l'économie circulaire, les eaux usées générées à la maison peuvent également être renvoyées vers des installations de traitement à des fins diverses, telles que l'irrigation [33,49,51]. Dans les zones urbaines où l'eau est rare, le traitement des eaux usées constitue une source alternative d'eau propre et sûre pour l'usage domestique [22,33,57,69]. La plupart des quartiers informels où le manque d'eau est un problème majeur peuvent compter sur le traitement des eaux usées pour augmenter l'approvisionnement en eau propre et sûre. Selon Nair Manu et Azhoni [26le traitement des eaux usées est susceptible d'améliorer l'approvisionnement en eau propre dans le monde entier et de compenser la demande qui est devenue très difficile à satisfaire.

L'approvisionnement en eau propre pour les usages domestiques et commerciaux contribue à la durabilité en protégeant les sources d'eau naturelles d'un éventuel épuisement. Gernaey et al. [69décrivent la durabilité comme l'utilisation des ressources de manière à ce qu'elles soient toujours disponibles pour les générations à venir. Bien que l'eau soit l'une des denrées les plus abondantes de la planète, son accessibilité reste un défi de taille [27,95,98]. Les risques d'épuisement des ressources naturelles dans les régions au climat aride et semi-aride sont assez élevés [78,81,99,102]. Environ 771 millions de personnes, soit environ 1 personne sur 10 dans le monde, n'ont toujours pas accès à l'eau potable. Ce manque d'accès à l'eau potable a de graves conséquences, puisqu'il entraîne chaque année 1,2 million de décès dus à des sources d'eau insalubres, 6 % des décès dans les pays à faible revenu étant attribués à ces sources [112].

Jamrah et al. [15estiment que la plupart des endroits qui connaissent une pénurie d'eau risquent d'être confrontés à des défis encore plus importants au cours des dix prochaines années, à mesure que le problème s'intensifie. Si rien n'est fait pour inverser la tendance actuelle, une grande partie de la population mondiale risque d'être confrontée à d'importantes pénuries d'eau et à leurs conséquences potentielles, notamment des maladies [33]. Au lieu de laisser de grandes quantités d'eau se perdre, le processus de traitement transforme les déchets potentiels en produits de valeur qui peuvent protéger le monde des dangers potentiels associés à la pénurie d'eau.

Outre la réduction de la pression sur les sources naturelles d'eau, le traitement des eaux usées permet de réduire les déchets, ce qui est nécessaire pour assurer la durabilité. Les stratégies durables dépendent de la capacité à réduire les déchets tout en contrôlant la consommation et la production [60,75,79,82]. La plupart des organisations s'appuient sur l'approche Six Sigma pour améliorer la durabilité économique en réduisant les déchets tout en augmentant la productivité [35,47,51]. Dans le cas de la gestion durable des ressources, le traitement des eaux usées joue un rôle important dans la réduction des déchets et l'augmentation de l'approvisionnement en eau en tant que produit essentiel. Singh et al [30décrivent les déchets comme l'un des plus grands défis limitant la capacité de la terre à maintenir ses ressources. La croissance de la population humaine et la demande accrue de ressources essentielles indiquent que diverses sources d'eau pourraient être épuisées avant même la fin de ce siècle [99,103,107]. En réduisant les déchets, le processus de traitement garantit que les ressources naturelles restent actives pour les générations actuelles et futures.

Le traitement des eaux usées favorise également un bon comportement au sein de la société. Selon Navarro-Ramírez et al [27], des études ont montré que l'approche centralisée de la durabilité ne fonctionne pas parce que la plupart des efforts du gouvernement finissent par se heurter à des oppositions ou sont insuffisants pour résoudre un problème majeur [22,36,44,48]. En effet, les gouvernements ne peuvent pas suivre le rythme auquel les gens consomment de l'eau et d'autres produits essentiels. Les tentatives de mesures telles que l'augmentation des taxes pour réduire la surconsommation n'ont pas donné les résultats escomptés. L'approche décentralisée garantit que les gens peuvent prendre des initiatives pour minimiser les déchets [51,54,64]. Cependant, cela ne peut être efficace que si les gens sont informés des avantages du traitement des eaux usées et de la manière dont ils peuvent minimiser les déchets à la maison. La sensibilisation à la conservation de l'eau peut aider de nombreux gouvernements à améliorer la conservation de l'eau et à réduire les déchets [77,97,101]. En outre, la sensibilisation est susceptible de convaincre un plus grand nombre de personnes de rejoindre le réseau d'égouts national ou urbain pour que leurs maisons soient raccordées à des installations de traitement de l'eau.

5.2. Rôle de la technologie dans le traitement des eaux usées et la durabilité

Le traitement des eaux usées peut s'avérer difficile si l'on n'utilise pas différentes technologies pour atteindre les objectifs souhaités. Le traitement des eaux usées passe par une série d'étapes, notamment la coagulation, la floculation, la sédimentation, la filtration et la désinfection [21,45]. La technologie intervient généralement à chaque étape du processus de traitement des eaux usées. Parmi les technologies les plus récentes figurent un modèle de boues activées, un processus de bio-oxydation, un système d'oxydation avancé, des lagunes aérées, des réacteurs granulaires aérobies et la granulation aérobie [78,83,102]. L'objectif principal de la technologie est de réaliser des tâches importantes ou de faciliter les systèmes tout au long du processus de traitement. Par exemple, les lagunes aérées fournissent une plate-forme pour l'oxydation des eaux usées afin que les micro-organismes tels que les bactéries puissent décomposer les composés organiques en suspension et rendre l'eau salubre pour l'usage auquel elle est destinée [27]. Les réacteurs granulaires aérobies créent également des conditions propices à la décomposition des matières organiques en suspension dans les eaux usées [41,57,83,99]. La technologie garantit un traitement des eaux usées plus efficace et plus rentable.

La technologie est également adaptée à l'analyse des processus afin d'identifier les points faibles et de minimiser les catastrophes potentielles. Le système de traitement des eaux usées est conçu d'une manière qui le rend vulnérable aux catastrophes potentielles telles que les incendies ou les déversements dans les fermes ou les habitations voisines [44,49,51]. Le processus d'oxydation et la décomposition de la matière organique en suspension produisent divers gaz, dont le méthane [60,71]. L'un des dangers du méthane est qu'il est hautement combustible et peut provoquer des explosions massives s'il est exposé au feu [77]. La technologie permet d'analyser l'ensemble du système de traitement des eaux usées afin d'identifier les points faibles spécifiques et de recommander des solutions adaptées [98]. L'analyse des données fait partie de l'évaluation des risques qui a lieu chaque jour ou chaque semaine, en fonction de la politique de la direction. La technologie prévient les dommages et garantit que le traitement des eaux usées se déroule conformément au plan. Les investissements dans les technologies les plus récentes, telles que l'intelligence artificielle, sont également essentiels pour automatiser les processus, réduire les déchets et améliorer l'efficacité opérationnelle globale [78,99,102]. L'intelligence artificielle est plus efficace pour lire les machines et assurer une surveillance et une maintenance en temps réel.

Le traitement des eaux usées permet de découvrir diverses technologies qui peuvent être utilisées pour atteindre les objectifs de développement durable. La technologie renforce la durabilité en donnant aux décideurs politiques les outils dont ils ont besoin pour prendre des décisions éclairées et opportunes [44,49,55,61]. Par exemple, l'analyse des données permet aux décideurs politiques d'identifier les risques potentiels susceptibles d'endommager le système de traitement des eaux usées. Les processus automatisés améliorent également l'efficacité opérationnelle et réduisent le gaspillage potentiel des ressources [67]. L'utilisation de la technologie permet d'économiser les ressources et de minimiser la pression sur l'environnement [71]. Par exemple, le traitement des eaux usées est généralement alimenté par le biogaz produit lors de la décomposition de la matière organique. La technologie est nécessaire pour contribuer à la production d'énergie propre et réduire la dépendance à l'égard des combustibles fossiles tels que le diesel utilisé pour faire fonctionner les générateurs d'électricité [98,103,109]. La technologie génère également de la valeur en réduisant les dépenses en carburant, ce qui diminue le coût global de fonctionnement des installations de traitement des eaux usées.

La gestion durable des ressources n'est pas seulement une question de politiques, mais aussi d'utilisation de la technologie pour soutenir la prise de décision. Selon Gernaey et al [69la gestion durable des ressources implique de surveiller les ressources naturelles et de prendre des mesures immédiates pour éliminer les menaces potentielles. La technologie aide à collecter des données essentielles qui permettent aux décideurs politiques de surveiller les menaces qui pèsent sur les forêts et autres zones de captage d'eau [95,98,106]. Par exemple, la technologie peut être utilisée pour collecter des données concernant l'utilisation des terres et de l'eau dans une région donnée. Dans un pays comme la Chine, la technologie est utilisée depuis de nombreuses années pour collecter des données sur la quantité d'eau nécessaire aux agriculteurs pour cultiver le riz et d'autres types de cultures [55,57,69]. Les données précises permettent aux décideurs politiques d'allouer des ressources suffisantes à des activités spécifiques visant à relever les principaux défis auxquels sont confrontées les ressources naturelles [67]. Les données peuvent également aider à prévoir les tendances futures et à élaborer des mesures suffisantes pour protéger les ressources naturelles contre les dommages potentiels. La technologie a rendu la gestion durable des ressources plus efficace en fournissant des informations et en guidant les pratiques bénéfiques pour l'environnement.

5.3. Transformation des déchets en énergie

La valorisation énergétique des déchets (WTE) est un terme qui fait référence aux processus qui convertissent les déchets en une source d'énergie propre pour la cuisine, le chauffage, l'éclairage et l'alimentation des véhicules. Depuis longtemps, les sources d'énergie sont une source de préoccupation importante pour les décideurs politiques [55]. L'utilisation des combustibles fossiles continue de susciter des inquiétudes quant à leur coût global pour l'environnement. La nécessité de disposer d'une source d'énergie propre ayant un impact minimal sur l'environnement est une priorité majeure pour les décideurs politiques [32,79]. Le traitement des eaux usées constitue une source alternative d'énergie propre qui peut être utilisée pour alimenter les maisons et les installations commerciales. Le biogaz obtenu par la décomposition des matières organiques lors du traitement des eaux usées peut également alimenter les véhicules et remplacer l'essence, le diesel et le pétrole [39,79,108]. Cependant, le coût de développement d'une quantité suffisante de biogaz pour remplacer les combustibles fossiles reste un défi important. En outre, la plupart des installations de traitement des eaux usées ne disposent pas d'une capacité suffisante pour traiter ou convertir les déchets en énergie [11,19,97,104]. Par exemple, seules 40 à 50 % des installations actuelles de traitement des eaux usées peuvent convertir les déchets en énergie à des fins domestiques et commerciales. L'énergie moyenne produite à partir de la conversion des eaux usées en énergie peut varier en fonction de multiples facteurs. Ces facteurs comprennent la technologie et le processus spécifiques utilisés pour la conversion, la composition des eaux usées et l'échelle de l'installation de conversion.

L'énergie étant l'une des plus grandes sources de pollution de l'air, le traitement des eaux usées a démontré une capacité significative à fournir une solution durable au problème [46]. La plupart des stations d'épuration disposent de digesteurs anaérobies sur site qui peuvent produire du biométhane, une importante source d'énergie propre. Selon les estimations, environ 1 260 stations d'épuration peuvent produire un total de 5 millions de gallons de biométhane [11,77,97]. Si le biométhane est acheminé vers le réseau de gaz, il peut alimenter les habitations et les industries, réduisant ainsi les émissions de carbone d'environ 2,3 millions de tonnes métriques par jour [56,68,78]. Cela équivaut aux émissions annuelles d'environ 430 000 véhicules de tourisme à carburant fossile. Le traitement des eaux usées peut réduire la dépendance globale à l'égard des combustibles fossiles comme principale source d'énergie [98,105]. Cependant, il faudrait un investissement important de la part de divers gouvernements dans le monde pour atteindre l'objectif souhaité. Le coût actuel de la conversion des déchets en énergie reste un défi qui nécessiterait un effort collectif de la part de nombreux gouvernements dans le monde.

La conversion des déchets en énergie est également susceptible de réduire le coût actuel des combustibles fossiles dans le monde. Les prix élevés du pétrole et du gaz continuent d'affecter de nombreuses familles dans le monde. Selon Nair Manu et Azhoni [26les prix du pétrole ont augmenté de manière significative depuis la pandémie, rendant les produits de base difficiles à acquérir pour de nombreuses familles. En outre, le principal problème posé par les combustibles fossiles est que l'on n'a pas produit suffisamment d'alternatives pour rivaliser avec l'offre générale de pétrole et de gaz [9,11,98]. Le traitement des eaux usées peut résoudre le problème en fournissant une source d'énergie alternative que les gens peuvent utiliser à la maison et dans leurs industries [75,83]. Cela réduira la demande de combustibles fossiles et abaissera les prix à des niveaux abordables pour les citoyens. Étant donné que la production de biométhane est susceptible d'être moins coûteuse une fois les installations construites, elle permettra à de nombreuses personnes de s'offrir une énergie propre [86,103,107]. La baisse des prix du pétrole et du gaz réduira également les coûts de production dans les industries et contribuera finalement à réduire le niveau actuel d'inflation qui continue d'affecter de nombreuses économies dans le monde.

Le traitement des eaux usées offre également des possibilités d'innovation en matière de production d'énergie. Alors que le monde s'inquiète de plus en plus des effets du changement climatique, les scientifiques s'efforcent de développer des approches plus innovantes en matière de production d'énergie [105]. La production d'électricité, par exemple, reste un défi important pour ceux qui s'inquiètent des effets du changement climatique et de la dégradation de l'environnement [56,66]. Bien que l'électricité soit une source d'énergie propre, sa production n'a jamais été propre ou durable. La majeure partie de l'électricité utilisée dans le monde est produite à partir de combustibles fossiles tels que le charbon et le diesel. Les innovations actuelles se sont concentrées sur la conversion de l'énergie solaire et éolienne en sources durables d'électricité [34]. Cependant, le traitement des eaux usées offre aux scientifiques la possibilité d'explorer d'autres sources d'énergie propre pour soutenir le solaire et l'éolien. Les innovations autour du biométhane permettraient de rendre le gaz plus stable et plus efficace pour des applications à grande échelle [11,18,29]. Les innovations actuelles motiveront également les futurs chercheurs à créer de meilleures sources d'énergie propre à partir des eaux usées.

La gestion durable des ressources exige que rien de ce qui a une valeur potentielle ne soit gaspillé. Cependant, il peut être difficile de comprendre la valeur des eaux usées jusqu'à ce que le traitement et les sous-produits soient disponibles [105]. Plutôt que de laisser les eaux usées devenir des déchets, il est plus économiquement et écologiquement viable d'extraire la valeur potentielle qu'elles contiennent [79]. La gestion des déchets est un élément important du développement durable, car elle limite la pression sur les ressources naturelles et prévient leur épuisement potentiel. Les ressources naturelles actuelles ont été soumises à une pression importante et nécessitent des solutions innovantes telles que des sources d'énergie alternatives [61,78,101]. La réduction des déchets permet également de préserver l'environnement des dommages environnementaux associés aux eaux usées. Les exemples incluent la pollution par les nutriments, l'épuisement de l'oxygène, les effets toxiques et les débris flottants [44,97,99]. La pollution des eaux usées est un problème qui n'a pas été suffisamment pris en compte dans les études précédentes. La transformation des eaux usées en produits utiles tels que l'énergie est une approche innovante de la gestion durable des ressources.

5.4. Réduire les effets des eaux usées sur l'environnement

Bien que les conséquences environnementales des eaux usées n'aient pas été suffisamment prises en compte dans les recherches antérieures, il est nécessaire de sensibiliser le public à ce problème afin qu'il comprenne pourquoi le traitement des eaux usées est nécessaire [98]. L'un des plus grands défis associés à la pollution des eaux usées est connu sous le nom de pollution par les nutriments. Selon Singh et al [30la pollution par les nutriments se produit lorsque les nutriments excessifs contenus dans les eaux usées sont rejetés dans les rivières, les lacs ou les océans, où ils provoquent une destruction massive. Les effluents massifs qui sont rejetés dans les océans contiennent principalement du phosphore et de l'azote [76,79,81]. Une fois que ces nutriments touchent le fond du lac ou de la rivière, ils provoquent un phénomène connu sous le nom de prolifération d'algues. Les algues absorbent tout l'oxygène nécessaire à la vie aquatique, y compris les poissons et le plancton. L'épuisement de l'oxygène est également nocif pour des animaux tels que les alligators et les tortues, qui passent la majeure partie de leur vie dans l'eau [3,7,9]. Le traitement des eaux usées permet de convertir ces nutriments en engrais organiques, plutôt que de les laisser causer une pollution par les nutriments.

La présence de nombreuses substances toxiques dans les effluents d'eaux usées est un autre problème important lié aux eaux usées. Les substances toxiques sont souvent des particules fines qui peuvent être difficiles à voir si les eaux usées ne font pas l'objet d'une analyse chimique [19,21,67]. Au cours de la deuxième phase du traitement des eaux usées, l'effluent est soumis à une analyse visant à déterminer les substances toxiques ou chimiques dissoutes dans l'eau [9]. L'élimination des substances toxiques telles que l'ammoniac peut nécessiter des technologies plus avancées pour empêcher le retour de ces substances dans la circulation [7,12,18,69]. Le traitement permet non seulement de préserver les masses d'eau de la toxicité, mais aussi de protéger le sol d'un danger potentiel. Il existe également des incertitudes quant à l'impact réel des substances toxiques sur les organismes vivants [68]. On sait très peu de choses sur les conséquences réelles des produits chimiques toxiques sur la vie humaine. Le traitement des eaux usées limite les risques d'exposition à des substances toxiques qui peuvent être nocives à la fois pour l'homme et pour la vie aquatique.

Les débris flottants constituent un autre problème environnemental lié aux eaux usées. La plupart des débris flottants sont constitués de déchets plastiques et d'autres matériaux qui ont été emportés dans les rivières ou les lacs [39]. Les débris flottants affectent la vie aquatique en empêchant la lumière du soleil qui permet au plancton de se développer. La pénétration limitée du soleil peut également créer des changements significatifs dans les températures de l'eau, obligeant parfois la vie aquatique à se réadapter aux nouvelles conditions [44,56,65,71]. Les débris flottants affectent également les mouvements des poissons et provoquent leur mort massive, rendant l'eau encore plus toxique. S'ils ne sont pas enlevés, les débris flottants peuvent également affecter l'utilisation récréative des rivières et des lacs [100]. Les masses d'eau environnantes sont essentielles à la fois pour la consommation et pour les loisirs. Des activités telles que la natation et les promenades en bateau permettent à la communauté de se réunir et d'explorer ses talents [108]. Cependant, les débris flottants affectent la surface générale de l'eau et empêchent à la fois l'utilisation récréative et la valeur sociale globale des rivières et des lacs avoisinants.

Le traitement des eaux usées protège également les personnes contre la consommation d'eau contaminée. La consommation d'eau contaminée peut exposer l'homme à diverses bactéries, virus et autres micro-organismes dangereux tels que le giardia et le cryptosporidium [98]. La plupart de ces bactéries ou virus sont sous forme microscopique, ce qui les rend difficiles à voir sans l'aide d'appareils tels que les microscopes [44,69,97]. Bien que l'eau puisse sembler propre en surface après la sédimentation, elle peut contenir des micro-organismes nocifs associés à diverses maladies gastro-intestinales, notamment la typhoïde, la dysenterie et le choléra [21]. Le traitement des eaux usées empêche le rejet d'effluents potentiellement nocifs dans les masses d'eau avoisinantes. Parmi les pratiques irresponsables observées dans le passé, on peut citer le rejet d'effluents industriels dans les ruisseaux et rivières avoisinants [79]. Même certaines des entreprises les plus renommées, comme Monsanto, ont des antécédents inquiétants en matière de rejets d'effluents industriels dans les ruisseaux et rivières avoisinants [45,78,98]. Le traitement des eaux usées protège les êtres humains des catastrophes potentielles associées aux effluents domestiques ou industriels.

5.5. Villes et communautés durables

Le traitement des eaux usées permet de créer des villes durables en garantissant un approvisionnement en eau suffisant pour répondre aux besoins urbains toujours croissants. Le traitement des eaux usées est conçu pour maximiser l'approvisionnement en eau, en particulier dans les zones défavorisées telles que les quartiers informels [84,98,106]. Actuellement, plus de la moitié de toutes les eaux de ruissellement accessibles sont utilisées par les activités humaines. Les usages industriels représentent environ 90 % de l'utilisation totale de l'eau, tandis que les usages domestiques en représentent moins de 10 %. Bien que les ménages soient les plus petits consommateurs d'eau, ils disposent d'un potentiel important en matière de conservation de l'eau. En adoptant des habitudes et des stratégies d'économie d'eau à la maison, les ménages peuvent contribuer à réduire la consommation d'eau et à promouvoir les efforts de conservation au-delà de leurs propres locaux. L'utilisation de l'eau par les ménages devrait être le secteur qui connaît la croissance la plus rapide, avec une augmentation de plus de 80 % au cours des 25 prochaines années. Ce secteur sert de terrain d'essai pour l'élaboration de stratégies et la promotion de changements de comportement social visant à réduire la consommation d'eau dans l'agriculture et l'industrie [113]. De nombreuses villes dans le monde ont créé des stations d'épuration des eaux usées afin d'augmenter leur approvisionnement en eau tout en maintenant des normes d'hygiène élevées dans les villes [23,49,51]. Même en Afrique subsaharienne, où la pénurie d'eau est courante, le traitement des eaux usées assure un approvisionnement durable en eau aux populations urbaines et suburbaines. Selon Navarro-Ramírez et al [27], l'augmentation de la population urbaine a poussé de nombreuses familles à s'installer dans des quartiers informels où l'approvisionnement en eau reste problématique. L'augmentation de la population urbaine signifie également qu'il faut plus d'eau pour les usages domestiques et industriels. Le traitement des eaux usées permet un approvisionnement stable en eau sans exposer les sources naturelles à un risque d'épuisement [98,109]. Pour une ville durable, une eau propre et sûre est nécessaire pour maintenir des normes d'hygiène élevées et protéger les personnes contre les maladies potentielles.

Selon Nair et al [38les stations d'épuration décentralisées et peu coûteuses permettent de remédier aux déséquilibres persistants entre la demande et l'offre d'eau dans diverses communautés. Les stations d'épuration décentralisées visent à fournir des solutions durables, en particulier dans les communautés où il existe un risque important de pénurie d'eau [67]. Le système décentralisé est également rentable car il n'est pas nécessaire de raccorder des centaines de foyers à une seule station d'épuration. Au lieu de cela, une communauté peut développer plusieurs petites stations d'épuration pour améliorer l'accès à des solutions durables [69,78]. En outre, le système décentralisé sensibilise les communautés à la valeur du traitement des eaux usées et à la manière dont elles peuvent les traiter à domicile [29,39,48,59]. La prise de conscience accrue permet aux gens de mettre en place des installations de traitement des eaux usées même chez eux. D'autres avantages, tels que la production d'énergie, aident diverses communautés à travers le monde à augmenter leur approvisionnement en énergie et à réduire leur dépendance à l'égard du réseau national [79,95,99]. Les stations d'épuration des eaux usées garantissent aux communautés un accès suffisant à l'eau potable et à l'assainissement.

5.6. Défis en matière de traitement des eaux usées

L'un des plus grands défis en matière de traitement des eaux usées est le coût énorme de la mise en place des installations de traitement. Selon Manning et al [81le coût moyen de la mise en place d'une station d'épuration fonctionnelle se situe entre 700 000 et 2,5 millions de livres sterling, en fonction des installations requises par une ville [81,102,105]. Le coût élevé du traitement des eaux usées le rend inaccessible aux communautés à faibles revenus, malgré ses avantages en termes d'amélioration de la durabilité [31,39,41]. Le coût élevé de l'installation empêche également de nombreuses villes des régions à faibles revenus de construire de bonnes installations pour le traitement des eaux usées et la production d'énergie. Le coût élevé de la mise en œuvre décourage également de nombreuses collectivités potentielles de créer de petites installations de traitement des eaux usées [50,60,75]. La plupart des gouvernements des économies à faible revenu s'appuient sur des dons et des subventions pour mettre en œuvre de tels projets, car le coût peut être trop élevé pour les contribuables [40,50,71,97,104]. Bien que le coût soit trop élevé pour certaines administrations, le traitement des eaux usées est une nécessité incontournable. Les villes et les communautés doivent trouver des fonds et les utiliser pour créer des stations d'épuration afin d'améliorer à la fois l'approvisionnement en eau et l'hygiène générale.

Le coût élevé de l'énergie constitue un autre défi opérationnel important auquel sont confrontées les installations de traitement. Les stations d'épuration consomment environ 2 à 3 % de l'énergie électrique dans la plupart des économies développées [100]. Les stations d'épuration sont parmi les plus gros consommateurs d'énergie électrique au monde. Alors que la solution à ce défi est la production de biométhane pour compléter les sources d'énergie électrique, la plupart des stations d'épuration ont une capacité inadéquate pour produire suffisamment d'énergie électrique [109]. Actuellement, l'énergie électrique générée par les stations d'épuration peut alimenter entre 50 et 60 % des installations [49,109]. Il reste donc environ 40 % des installations qui doivent être alimentées par des sources alternatives. Le coût élevé de l'électricité est un coût récurrent que les administrateurs doivent assumer régulièrement. Toutefois, ce défi peut également être relevé en transformant les boues obtenues à partir des eaux usées en produits de valeur tels que des engrais à usage commercial [106]. Les revenus générés par les différentes activités au sein des stations d'épuration peuvent aider à couvrir certains des coûts récurrents et à garantir que les stations restent opérationnelles.

La plupart des stations d'épuration des eaux usées dans le monde sont confrontées à une pénurie de personnel. Le manque de personnel est un problème majeur qui peut paralyser les opérations de la station. Les personnes qui travaillent dans les stations d'épuration sont hautement qualifiées et certifiées par les agences compétentes pour fournir les services requis [98]. Cependant, le coût de l'embauche du personnel le plus qualifié pour fournir les services souhaités reste un défi important. Certaines installations relèvent ce défi en formant leur personnel interne à fournir les services dont elles ont besoin [19,24,95]. Ceci peut être réalisé en recrutant ceux qui ont peu d'informations sur le traitement des eaux usées et en les formant jusqu'à ce qu'ils deviennent des experts à part entière qui peuvent fournir les services requis [49,54,56]. La formation crée également un programme de fidélisation qui encourage les employés à rester plus longtemps dans l'établissement. Le fait de rester plus longtemps est également bénéfique pour l'établissement, car le personnel très expérimenté peut transmettre ses connaissances aux nouvelles recrues par le biais de programmes de mentorat [78,97,99]. La fidélisation du personnel permet à l'entreprise de minimiser le coût des opérations et d'améliorer l'efficacité globale.

L'élimination des boues excédentaires est un autre défi environnemental important auquel sont confrontées les stations d'épuration. Les processus de traitement primaire et secondaire créent de grandes quantités de boues qui doivent être éliminées pour permettre le traitement d'autres eaux usées [81,95,100]. Si les boues contiennent des nutriments importants, elles peuvent également contenir des composés chimiques qui peuvent être nocifs pour le sol. L'élimination des boues excédentaires est un défi qui doit être pris en compte lors de la mise en place d'une installation de traitement des eaux usées [96]. La matière solide qui reste après le traitement des eaux usées peut être une grande source d'engrais car elle contient suffisamment d'éléments nutritifs. Dans certaines stations d'épuration, certains de ces matériaux solides sont traités pour déterminer s'ils contiennent des produits chimiques nocifs et sont acheminés vers les exploitations agricoles pour augmenter le rendement des cultures [35]. Toutefois, lorsque la quantité de boues dépasse celle qui peut être transformée en engrais, cela devient un défi majeur pour l'organisation [53,67,70]. L'une des solutions à ce problème est l'enfouissement des boues excédentaires. Cependant, l'installation de traitement peut avoir besoin d'un grand terrain pour éliminer les boues excédentaires en toute sécurité.

Les boues activées peuvent également être confrontées à de nombreux défis, notamment le fait que de nombreuses administrations municipales ne disposent pas de la superficie de terrain nécessaire à la production de boues. Les processus de traitement primaire et secondaire requièrent une quantité importante de terrain pour installer divers réservoirs servant de bassins d'aération [23,67]. Cependant, la grande superficie du terrain n'est pas toujours disponible, des solutions innovantes doivent être développées pour s'assurer que même de petites parcelles de terrain peuvent fournir un sol suffisant pour la production de boues [23]. L'une des solutions innovantes est l'utilisation d'une technologie avancée connue sous le nom de réacteur à biofilm aéré par membrane (MABR) pour augmenter la concentration de biomasse. Selon Manning et al [81], une concentration plus élevée de biomasse par unité de volume est une solution cruciale au problème. La maximisation de la biomasse par unité de volume est l'une des principales stratégies de réduction de l'empreinte au sol, de sorte que les municipalités peuvent toujours atteindre les objectifs souhaités en utilisant le terrain disponible [45,97]. En outre, la gestion durable des ressources repose sur des solutions innovantes pour réduire la pression sur les ressources naturelles.

Parmi les autres défis auxquels les municipalités peuvent être confrontées, citons le respect des normes fixées par les différentes agences, y compris le National Green Tribunal (NGT), la fragmentation des informations et la nécessité d'un suivi en temps réel [38]. Les normes de traitement des eaux usées sont les limites des produits chimiques qui doivent être respectées pour que l'eau traitée soit déclarée sûre pour l'utilisation prévue [49,64]. La fragmentation de l'information se produit lorsque l'information n'atteint pas la cible visée. Par exemple, si les informations destinées à un responsable de station donné ne parviennent pas au destinataire voulu, cela peut entraîner une rupture de la communication, potentiellement préjudiciable au système de communication [27]. L'installation de traitement des eaux usées nécessite également une surveillance en temps réel afin de prévenir les accidents potentiels tout en produisant les résultats souhaités [31,47,49,51,52,53]. Faute de personnel suffisant, il peut être difficile pour l'installation de traitement des eaux usées d'assurer une surveillance en temps réel. L'utilisation de la technologie pour automatiser les processus est l'une des principales stratégies utilisées par les stations d'épuration pour assurer une surveillance permanente et des interventions opportunes.

6. Les conclusions

L'objectif principal de cette étude était d'examiner si les preuves disponibles soutiennent l'utilisation du traitement des eaux usées pour la durabilité environnementale et économique. Les résultats indiquent que le traitement des eaux usées contribue à la durabilité économique et environnementale de quatre manières : en convertissant les déchets en eau propre, en convertissant les déchets en énergie, en réduisant les effets environnementaux des eaux usées et en construisant des villes et des communautés durables. Les données indiquent également la relation entre les "résultats durables du traitement des eaux usées" (variable qualitative) et les "techniques de traitement des eaux usées" (variable qualitative). Le traitement des eaux usées extrait les polluants, neutralise les particules grossières, élimine les substances toxiques et tue les agents pathogènes afin de fournir une eau propre à la consommation et à d'autres usages. Le traitement des eaux usées élimine les déchets en veillant à ce que l'eau sale qui serait perdue soit convertie en produits de valeur, notamment en énergie, en eau propre et en engrais. Le traitement des eaux usées fournit également suffisamment de nutriments qui peuvent augmenter le rendement des cultures s'ils sont utilisés à des fins agricoles. L'étude a montré que le traitement des eaux usées permet d'éviter l'exposition à des produits chimiques potentiellement nocifs qui peuvent provoquer des maladies graves. La récupération d'énergie à partir des eaux usées a été décrite comme l'un des moyens les plus durables d'assurer un approvisionnement énergétique durable. Toutefois, l'étude a également mis en évidence divers défis auxquels les municipalités peuvent être confrontées lors de la mise en place d'installations de traitement des eaux usées. Il s'agit notamment du manque de personnel, de la consommation excessive d'énergie, de la protection des boues et de la nécessité de disposer de vastes terrains pour les installations.

Le document affirme que la gestion durable des ressources peut être réalisée en réduisant le gaspillage de l'eau, en augmentant l'approvisionnement en eau propre, en convertissant les déchets en énergie, en développant des villes et des communautés durables, ainsi qu'en adoptant une consommation et une production responsables. Il est essentiel de reconnaître que ces éléments sont interconnectés et contribuent à l'objectif général de développement durable n° 6. En gérant efficacement les ressources en eau, en promouvant la conservation de l'eau et en mettant en œuvre des solutions durables de transformation des déchets en énergie, il est possible de progresser vers un accès universel et équitable à l'eau potable et à l'assainissement pour tous. La première approche de la gestion durable des ressources consiste à réduire le gaspillage de l'eau. Cette étude a révélé que l'eau est la denrée la plus disponible sur la planète, mais qu'elle est en grande partie inaccessible à près de 36 % de la population mondiale. L'étude a également montré que la majeure partie de l'eau utilisée à la maison et dans les industries est généralement gaspillée. La construction d'installations de traitement des eaux usées est la première étape vers la réduction des déchets et la remise en circulation de l'eau qui aurait été perdue. Les installations de traitement des eaux usées peuvent produire une quantité d'eau suffisante pour soutenir les villes et les populations suburbaines qui sont confrontées à des risques de pénurie d'eau. En outre, le traitement des eaux usées réduit les effets potentiellement néfastes sur l'environnement du déversement des effluents dans les rivières, les lacs ou les océans. Même les décharges ne constituent pas un refuge sûr pour le déversement des eaux usées ou des boues.

L'augmentation de l'approvisionnement en eau propre permettrait de réduire la pénurie et la pression sur les ressources naturelles. La gestion durable des ressources exige que l'offre soit toujours supérieure à la demande afin de minimiser l'épuisement potentiel des ressources naturelles. Le traitement des eaux usées améliore l'approvisionnement en eau propre pour les usages domestiques et commerciaux. Néanmoins, le processus d'obtention d'eau propre à partir des eaux usées peut être coûteux et implique l'utilisation de technologies visant à minimiser l'exposition à des micro-organismes qui peuvent être nocifs pour la santé. La pression minimale exercée sur les ressources naturelles garantit qu'il y aura suffisamment d'eau disponible pour répondre aux besoins des générations actuelles et futures. Cela permettra également de protéger des millions de personnes dans le monde contre les divers dangers liés à la consommation d'eau contaminée. Un approvisionnement adéquat en eau propre est également nécessaire pour maintenir des normes d'hygiène élevées dans les zones urbaines, en particulier dans les quartiers informels où la congestion crée des opportunités de propagation des maladies associées à un mauvais assainissement.

Cependant, les municipalités doivent relever certains défis pour améliorer le traitement adéquat des eaux usées. Par exemple, les installations de traitement des eaux usées devraient convertir la plupart des matières organiques solides en biométhane pour alimenter les installations et réduire la dépendance à l'égard des sources d'énergie externes. Cela permettra d'augmenter le taux de conversion et de consommation actuel à plus de 50 % de l'installation. La plupart des installations de traitement des eaux usées peuvent alimenter environ 50 % de leurs installations en utilisant l'énergie générée en interne. Néanmoins, il est nécessaire que ces installations atteignent 100 % afin de minimiser tout besoin d'électricité comme source d'énergie principale. L'utilisation de la technologie doit être une priorité absolue pour le traitement des eaux usées. Les investissements dans les technologies de pointe amélioreront la collecte des données, la surveillance en temps réel des installations et les interventions en temps opportun. La gestion des données est également un aspect crucial de la gestion durable des ressources, car elle fournit des informations précises pour soutenir les décisions.