Qualité des sédiments

En Wallonie, les voies navigable et non navigables sont le siège d’une forte sédimentation liée à leur faible relief et à un apport important de matières en suspension d’origines naturelle (érosion hydrique des sols, …) ou anthropique (rejets industriels passés et présents, …).

Carte réseau

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Le curage est nécessaire pour préserver la qualité des eaux, prévenir les risques d’inondations et maintenir la navigabilité. Les volumes de sédiments accumulés dans les cours d’eau, navigables ou non, sont estimés à environ 5,8 millions de m³, dont près de 20% devraient être enlevés en priorité. L’envasement étant un phénomène continu, il convient de plus de réaliser des opérations annuelles de dragage d’entretien des cours d’eau. Il y a lieu de trouver des débouchés pour les volumes considérables générés par les opérations de dragage. En effet, l’enfouissement devient de plus en plus problématique pour des raisons de budget et d’espace limités, et de respect de la Directive Cadre Déchets. Toutefois, la valorisation de sédiments se heurte à de nombreux freins : législatifs, financiers, socio-culturels, …

Correspondant thématique de la qualité des sédiments: Elodie Bouhoulle – 04 229 88 24


Missions

Caractérisation chimique des sédiments

La mise en œuvre du contrôle de la qualité des sédiments en Wallonie découle de l’arrêté du Gouvernement wallon du 30/11/1995 relatif à la gestion des matières enlevées du lit et des berges des cours et plans d’eau du fait de travaux de dragage ou de curage (AGW de 1995), ainsi que, pour les voies navigables, de l’obligation qu’a la Direction générale opérationnelle Mobilité et Voies hydrauliques (DGO2) de faire procéder régulièrement au curage, au dragage et à l’entretien régulier des voies d’eau navigables, plans d’eau et ouvrages qu’elle gère, et d’une manière générale, de la Directive 2008/105/CE (« NQE ») qui impose aux États membres de procéder à l’analyse tendancielle à long-terme des concentrations des substances prioritaires qui peuvent s’accumuler dans les sédiments et/ou le biote.
L’ISSeP réalise pour le compte de la Direction générale opérationnelle de l’Agriculture, des Ressources Naturelles et de l’Environnement (DGO3) la mission de contrôle et de surveillance de l’évolution de la qualité des sédiments dans les cours d’eau non navigables (réseau de 90 stations), ainsi que celle d’analyser l’évolution des concentrations en substances prioritaires dans les sédiments (réseau de 54 stations).
En ce qui concerne les voies navigables, l’ISSeP procède, avec l’aide du BEAGx, au prélèvement et à l’analyse physico-chimique d’échantillons de sédiments dans le but, soit d’établir un diagnostic initial avant dragage/curage ou après dragage, soit de caractériser les sédiments présents sous la cote de dragage et devant demeurer en place. D’autres échantillons sont prélevés en vue d’analyses granulométriques. Enfin, l’ISSeP réalise et met à jour pour la DGO2 des cartes de synthèse de la qualité des fonds aquatiques.

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Carotte de sédiment du Canal Charleroi Bruxelles réalisée au Peat Sampler

Prélèvement au Peat Sampler dans le canal du Centre
Prélèvement au Peat Sampler dans le canal du Centre

 

Essais écotoxicologiques

Dans le cadre de la mission de surveillance de la qualité des sédiments, le diagnostic physico-chimique d’une série de stations est complété par une caractérisation écotoxicologique afin de mieux évaluer la biodisponibilité des substances polluantes ainsi que la toxicité associée à la présence simultanée de plusieurs polluants (effets synergiques ou antagonistes). L’approche proposée repose sur la Triade, une méthode intégrative définie par Chapman et al. (2000) qui combine des données de chimie, de toxicité et de biologie. Cette approche-effet est employée dans de nombreux pays (Canada, France, Pays-Bas) mais également de manière routinière en Flandre.
Plus particulièrement, en 2012, 11 stations dans les cours d’eau wallons ont été sélectionnées parmi les 18 stations « substances prioritaires » ainsi que 5 stations supplémentaires au sein du réseau « Ecotoxicité » du programme de surveillance de la qualité des eaux de surface, sur base de 5 bioessais :

  • 3 sur eau interstitielle à l’aide d’organismes spécifiques de la colonne d’eau : inhibition de la bioluminescence de Vibrio fischeri (bactérie), inhibition de la croissance de l’algue Pseudokirchneriella subcapitata et inhibition de la reproduction du rotifère Brachionus calyciflorus.
  • 2 sur sédiment entier à l’aide d’organismes spécifiques du sédiment : mortalité et inhibition du développement de Chironomus riparius (larve de diptère) et de Heterocypris incongruens (crustacé ostracode).

L’état écologique (et en particulier les éléments de qualité biologique de cet état) a été évalué sur base des fiches de caractérisation des masses d’eau de surface en Wallonie (DGO3, 2009).

 

Révision de la législation

L’AGW de 1995 ainsi que l’arrêté du Gouvernement wallon du 14 juin 2001 favorisant la valorisation de certains déchets encadrent la gestion des sédiments enlevés des cours d’eau. Ces arrêtés n’ont toutefois pas permis l’émergence de solutions opérationnelles durables de valorisation/élimination de ces matières, avec pour conséquence un retard important pris dans les travaux de dragage et de curage des cours d’eau navigables et non navigables. Par ailleurs, la classification des boues (A et B), préconisée par l’AGW de 1995 pour définir les filières de gestion, n’apparaît plus tout à fait pertinente par rapport à d’autres dispositions réglementaires prises ultérieurement comme le Décret du 5 décembre 2008 relatif à la gestion des sols. Il apparaît donc indispensable de redéfinir un encadrement légal approprié de l’ensemble des filières, et de développer les outils administratifs et techniques nécessaires à la gestion durable de ces matières.
Les objectifs principaux de cette étude sont de :

  • réaliser un état des lieux de la gestion actuelle, de la caractérisation in situ à la valorisation/ élimination des sédiments ;
  • identifier les filières de valorisation/élimination ;
  • proposer un nouveau cadre légal ;
  • mettre au point de nouveaux outils de gestion (carte de gestion des sédiments, formulaire automatique de suivi des filières, guide de bonne pratique pour la caractérisation des sédiments, …).

La première année du projet a été consacrée à la réalisation d’une bibliographie des études consacrées aux sédiments wallons et aux matières assimilées ainsi qu’à l’établissement de l’inventaire quantitatif et qualitatif des gisements. Simultanément, les différentes voies de gestion ont fait l’objet d’une évaluation, et une analyse juridique des textes réglementaires existants a été entamée.
La deuxième année du projet a principalement été consacrée à la rédaction du projet de nouvel « arrêté sédiments » grâce à la participation active des administrations compétentes (DGO3, DGO2, DGO1, Société publique de la gestion de l’eau – SPGE) ainsi que des bureaux d’avocats Orban de Xivry & Cartuyvels et Bird & Bird, qui ont obtenu le marché de sous-traitance pour l’étude juridique. Une étude des impacts économiques attendus de la mise en œuvre de l’arrêté (en l’état actuel du projet) a été menée et montre que sa mise en application pourrait permettre une plus grande valorisation des sédiments enlevés des cours d’eau et, de ce fait, de réduire les coûts liés à leur gestion.
Actuellement le travail se concentre surtout sur la mise au point de la carte de gestion des sédiments. Celle-ci sera, à terme, une application cartographique permettant la consultation et l’intégration des données géo référencées relatives à la gestion des matières enlevées des cours d’eau qui facilitera la mise en œuvre de la nouvelle réglementation les concernant. Elle existera en deux versions intégrées avec accès différentiés (voir Figure ci-dessous). La première aura pour but d’aider le fonctionnaire technique dans sa tâche d’instruction des dossiers et la seconde à faciliter les procédures administratives des gestionnaires via le recours à des formulaires électroniques couplés à la carte. A terme, elle pourrait être liée aux formulaires électroniques de demande d’octroi des certificats d’utilisation sols ou déchets (CUD, CUS). Ces applications augmenteront la traçabilité des opérations, en constituant des bases de données mises à jour automatiquement des inventaires des travaux de dragage et curage, des CUS et CUD, et des zones de régalage. Ces outils permettront une gestion durable des cours d’eau en accord avec l’ensemble de la législation environnementale wallonne.

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Législation

Recherche

L’ISSeP met en œuvre différents projets de recherche abordant différentes spécificités de la problématique de la gestion des sédiments : le traitement minéralurgique et la valorisation en cimenterie de sédiments (projet SOLINDUS), l’évaluation des risques liés à une valorisation par retour au sol des sédiments (projet VALSOLINDUS), le développement d’un outil méthodologique d’aide à la décision pour la gestion des sédiments de canaux (projet GeDSeT), ou encore l’évaluation quantitative et qualitative des gisements de sédiments à l’intérieur des voies d’eaux navigables et des cours d’eau non navigables (GISSeD).

Solindus

Valsolindus

GeDSeT

 Projet Moerman – GISSeD

Services

Prélèvements et analyses

L’ISSeP réalise des prélèvements de sédiments et l’analyse des échantillons prélevés tant du point de vue physico- chimiques que granulométrique. La liste (non exhaustive) des paramètres qui peuvent être analysés dans les sédiments est la suivante :

  • pH, Conductivité.
  • Analyse des concentrations en éléments inorganiques : Al, As, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr (Cr tot et CrVI), Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Ti, Tl, V, Zn, et les anions F-, S=, CN-.
  • Analyse des concentrations en composés organiques : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), Polychlorobiphényles (PCB), Indice Hydrocarbure (iHC), Composés Organiques Volatils (COV).
  • Analyse granulométrique.

Bioessais

Parmi les bioessais qui sont réalisés à l’ISSeP, la plupart sont accrédités 17025 (tests aigus et chroniques sur Vibrio fischeri, Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna et Brachionus calyciflorus et Chironomus riparius). Tous respectent des normes internationalement reconnues. Le test sur l’ostracode Heterocypris incongruens utilise un kit commercialisé, de même que les méthodes simplifiées des tests accrédités.

  • Tests en phase liquide :
    • Inhibition de la bioluminescence de la bactérie Vibrio fischeri (ISO 11348-3)
    • Inhibition de la croissance des algues d’eau douce (Pseudokirchneriella subcapitata (ISO 8692)).
    • Toxicité aiguë par Daphnia magna Straus (ISO 6341)
    • Toxicité chronique par Daphnia magna Straus (ISO/DIS 10706)
    • Inhibition de la reproduction du rotifère B. calyciflorus (ISO 20666)
    • Détermination de la toxicité des sédiments d’eau douce vis-à-vis de Chironomus riparius (NF T90-339-1)
  • Tests en phase solide :
    • Toxicité aiguë – Essai d’évitement avec Eisenia fetida (ISO 17512-1)
    • Toxicité chronique – Détermination des effets sur la reproduction des vers Eisenia fetida (ISO 11268-2)
    • Détermination de la nitrification potentielle et inhibition de la nitrification (ISO 15685)
  • Microbiotests (méthodes simplifiées)
    • PhytotoxkitTM
    • Algaltoxkit FTM
    • DaphtoxkitTM
    • Rotoxkit FTM
    • OstracodtoxkitTM

Le rotifère Brachionus calyciflorus

Le microcrustacé Daphnia magna

La larve de diptère Chironomus riparius

Enceinte d’évitement pour le bioessai sur Eisenia fetida

Liens utiles