05. novembre 2025, Catégorie: Ecotoxicologie aquatique Ecotoxicologie des sédiments

Des vers du sédiment pour étudier l’impact des eaux usées sur la santé des cours d’eau

L’impact des rejets polluants sur les cours d’eau récepteurs peut être étudié à l’aide des vers du sédiment. De nouvelles études montrent que les effluents d’épuration affectent la qualité des sédiments et peuvent même, par endroit, s’infiltrer dans les nappes phréatiques. Elles montrent aussi que l’ajout d’une étape de traitement avancé dans les stations d’épuration atténue fortement cet impact.

Les stations d’épuration (STEP) sont essentielles à la protection des eaux superficielles et souterraines, mais les eaux usées traitées qu’elles rejettent peuvent nuire aux écosystèmes. Deux nouvelles études montrent comment de minuscules vers de la famille des oligochètes, qui vivent dans le sédiment, peuvent aider à comprendre l’impact écologique de ces effluents d’épuration sur les cours d’eau et à évaluer l’efficacité de l’amélioration des STEP. Les cours d’eau sont reliés aux nappes phréatiques par les sédiments grossiers de surface et la couche poreuse sous-jacente, ou zone hyporhéique. Ensemble, ils forment une matrice poreuse quia la propriété de stocker des polluants et est le lieu des échanges hydrologiques verticaux. Les infiltrations d’eaux de surface polluées peuvent ainsi entraîner une contamination des eaux souterraines ; dans le sens inverse, les exfiltrations d’eau souterraine non polluée peuvent améliorer la qualité de l’eau superficielle.

La dynamique complexe des sédiments fluviaux

L’analyse chimique classique livre une image ponctuelle de la pollution du milieu et ne fournit aucune information sur sa dynamique qui résulte des apports de polluants et des échanges hydrologiques entre l’écoulement de surface et la nappe souterraine. En revanche, les communautés d’oligochètes renvoient une image de l’état du cours d’eau sur la durée. Elles comprennent des espèces aux caractéristiques très différentes, notamment en matière de de résistance à la pollution chimique et d’habitat. Certaines espèces ne vivent que dans le sédiment superficiel, d’autres uniquement dans la nappe phréatique, et d’autres encore vivent indifféremment dans l’un ou l’autre milieu. La composition de la communauté d’oligochètes à un endroit donné varie donc en fonction du degré de pollution et des échanges entre eau de surface et eau souterraine. « L’analyse de cette communauté permet d’évaluer simultanément la pollution du sédiment et la dynamique des échanges hydrologiques verticaux », explique Régis Vivien.

Afin de tester leur méthode et d’analyser l’impact des effluents d’épuration, les biologistes ont étudié les sédiments en amont et en aval de trois stations d’épuration, à savoir celles d’Oberglatt, de Muri et de Vallorbe. À Oberglatt et Muri, le contexte a, en outre, permis de d’étudier la composition des communautés d’oligochètes avant et après la rénovation de la STEP par la mise en place d’une étape supplémentaire de traitement au charbon actif.

Un effet très net des stations d’épuration et de leur amélioration

Les scientifiques ont constaté que les trois STEP avaient un effet négatif sur les communautés d’oligochètes. Même traitées, les eaux usées affectent donc la qualité biologique du milieu récepteur. Certains tronçons de cours d’eau bénéficiaient d’exfiltrations d’eau souterraine venant diluer les polluants. Mais dans d’autres secteurs, l’eau de surface s’infiltrait dans la matrice poreuse, avec un impact négatif possible sur la qualité des eaux souterraines.

Après la mise en place d’une étape supplémentaire de traitement au charbon actif dans les STEP d’Oberglatt et de Muri, une diminution des pourcentages des taxons résistants aux pollutions a été observée en aval des rejets, ce qui indique que la contamination du sédiment a diminué

Les études confirment la valeur de l’étude de la communauté d’oligochètes pour mettre en évidence les effets spécifiques des eaux usées et pour évaluer l’efficacité de l’amélioration des STEP. Elle livre également des informations sur la vulnérabilité des nappes d’eau souterraine aux pollutions des eaux de surface et sur la capacité d’autoépuration des cours d’eau, deux aspects décisifs pour la gestion intégrée des eaux.

Pour le moment, la méthode demande encore des connaissances pointues pour déterminer les espèces. Mais elle pourrait bientôt être utilisable dans les analyses de routine des programmes de surveillance grâce au développement de méthodes d’identification morphologique simplifiée ou fondées sur les codes-barres d’ADN. Pour les gestionnaires et les écologues, le message est clair : le suivi des vers dans le sédiment livre une image intégrative de la santé des cours d’eau et montre si la modernisation, fort coûteuse, des stations d’épuration apporte le bénéfice écologique escompté.

Publications

Vivien, R., & Ferrari, B. J. D. (2025). New data on the use of oligochaete communities for assessing the impacts of wastewater treatment plant effluents on receiving streams. Water, 17(5), 724 (17 pp.). https://www.dora.lib4ri.ch/eawag/islandora/object/eawag:33977

Vivien, R., & Ferrari, B. J. D. (2025) Effet de rejets de STEP sur le milieu récepteur. Evaluation basée sur les oligochètes de la matrice poreuse – Cas de la STEP de Muri. Aqua & Gas, 105, 11, 68-75 https://www.dora.lib4ri.ch/eawag/islandora/object/eawag:35730

Partager via:

E-mail Facebook Twitter