10. février 2026, Catégorie: Ecotoxicologie aquatique Evaluation des risques

Les terres rares polluent les eaux zurichoises

Une étude menée dans le canton de Zurich a montré que certains éléments des terres rares peuvent se retrouver dans les eaux via les stations d'épuration à des concentrations qui présentent un risque pour les organismes aquatiques : le gadolinium, qui provient des produits de contraste utilisés dans les établissements de santé, ainsi que le lanthane et le cérium, qui sont utilisés dans certaines stations d'épuration pour éliminer le phosphore.

Les éléments des terres rares (voir encadré) sont omniprésents dans notre quotidien, car ils constituent un composant essentiel de nombreuses technologies modernes, notamment dans les smartphones et les lampes LED, les moteurs électriques et les agents de contraste médicaux. Outre les conditions souvent problématiques de leur extraction, leur rejet dans l'environnement et les effets négatifs qui y sont potentiellement associés font l'objet d'une attention croissante. L'institut de recherche sur l'eau Eawag, en collaboration avec le Centre Ecotox, a donc mené une étude dans le canton de Zurich au cours des deux dernières années, à la demande du canton de Zurich et de la plateforme VSA « Procédés techniques pour les micropolluants ». Les teneurs en éléments des terres rares ont été mesurées dans les effluents de 60 stations d'épuration et dans 41 points de mesure dans les cours d'eau, et les risques environnementaux ont été déterminés. Les résultats viennent d'être publiés dans la revue Aqua & Gas.

Comme les terres rares sont également présentes dans la croûte terrestre, les valeurs naturelles attendues ont été comparées aux valeurs réellement mesurées. Trois éléments se sont distingués par des teneurs excessives : le gadolinium a été mesuré en concentrations fortement élevées, principalement dans les eaux usées épurées, mais aussi dans les cours d'eau. Le lanthane et le cérium ont présenté des valeurs exceptionnellement élevées dans les effluents de certaines stations d'épuration.

Gadolinium : de l'urine aux cours d'eau

Dans le cas du gadolinium, ce sont principalement les produits de contraste utilisés dans les établissements de santé pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) qui sont responsables de la contamination. Ils se retrouvent dans les eaux usées via l'urine des patients, un lien déjà connu grâce à des études antérieures. L'étude actuelle montre désormais l'étendue de la pollution à l'échelle nationale. Le gadolinium est présent dans les agents de contraste sous forme de complexes organiques stables qui ne peuvent être retenus de manière suffisante dans les stations d'épuration et se retrouvent donc dans les cours d'eau. Le risque qu'ils représentent pour les organismes aquatiques a été déterminé sur la base de données écotoxicologiques. Selon ces données, les concentrations mesurées peuvent avoir un impact négatif à long terme sur les organismes vivant dans les eaux. Les auteurs recommandent donc de prendre des mesures à la source afin de réduire les rejets. Pour cela, l'urine des patients peut être collectée dans des sacs spéciaux immédiatement après les examens IRM et éliminée avec les déchets. Selon les auteurs, l'efficacité de cette mesure devrait être étudiée plus en détail dans le cadre d'un projet pilote.

L'utilisation d'agents précipitants à base de phosphore avec du lanthane et du cérium n'est pas recommandée

Dans le cas du lanthane et du cérium, les précipitants utilisés pour éliminer le phosphore des eaux usées ont été identifiés comme la cause des valeurs les plus élevées dans les effluents des stations d'épuration. En raison de pénuries d'approvisionnement en précipitants classiques à base de fer ou d'aluminium il y a quelques années, certains exploitants de stations d'épuration ont également utilisé des précipitants à base de lanthane et de cérium. L'évaluation des risques a montré que les concentrations localement très élevées ont très probablement des effets négatifs sur les organismes aquatiques. Cependant, les données écotoxicologiques disponibles n'étaient pas suffisantes pour permettre une évaluation définitive. Tant que celles-ci ne seront pas disponibles, l'utilisation d'agents précipitants à base de lanthane et de cérium n'est pas recommandée, conformément au principe de précaution, écrivent les auteurs.

Encadré info: Terres rares

Les « terres rares » ou « éléments des terres rares » désignent un groupe de 17 métaux présentant des propriétés chimiques similaires. On les trouve presque partout dans la croûte terrestre, mais seulement en quelques endroits en quantités suffisantes pour que leur extraction soit rentable. Cette extraction, dominée principalement par la Chine, est souvent associée à une forte pollution de l'environnement. Les éléments des terres rares sont toutefois indispensables à de nombreuses technologies modernes, telles que les écrans, les moteurs électriques, les lampes LED et les éoliennes. Leur grande importance économique et leur approvisionnement incertain en font une ressource critique.

Publication

Kägi, R.; Sinnet, B.; Tolu, J., Kroll, A.; Eugster, F.; Freimann, R.; Bette, J.; Durisch-Kaiser, E. (2026): Seltene Erden Elemente in Zürcher Abwasser und Gewässern, Aqua & Gas, 106(2), Institutional Repository: https://www.dora.lib4ri.ch/eawag/islandora/object/eawag:36176

Fiche info "Ecotoxicité des terres rares"

Texte: Claudia Carle, Communication Eawag

Photo: Adobe Stock

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