Des Eaux De Surface Du Bassin Versant Du Gier
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MEMOIRE DE STAGE DE FIN D ’ETUDE INGENIEUR D ’AGROPARISTECH CURSUS INGENIEUR AGRONOME MAËLLE LEPOUTRE ETUDE GLOBALE DE LA QUALITE DES EAUX DE SURFACE DU BASSIN VERSANT DU GIER MARS – AOUT 2009 Résumé Dans le cadre de l’élaboration du second contrat de rivière sur le cours d’eau du Gier et de ses affluents, Saint-Étienne Métropole a commandé une « étude globale de la qualité des eaux de surface » au bureau d’étude privé Sage Environnement. L’étude porte sur un bassin versant de 425 km² situé entre les Monts du Lyonnais au Nord et le massif du Pilat au sud, depuis les quartiers de Terrenoire à Saint-Étienne jusqu’à Givors, lieu de la confluence du Gier et du Rhône. Dans le cadre de mon stage, j’ai participé au premier stade de l’étude. Mon travail a essentiellement porté sur le recueil des données amenant à déterminer et hiérarchiser les différentes sources de pollution domestiques, industrielles et agricoles. La majorité des informations ont été obtenues grâce à la consultation des services de l’Etat, des syndicats d’assainissement ou d’approvisionnement en eau potable et des établissements publics économiques. La consultation des « acteurs directs » : élus locaux, agriculteurs, industriels, a été lancée mais n’a pas suffisamment abouti pour être complètement intégrée à l’étude. Seuls les premiers éléments de la part des élus communaux nous ont permis d’éclaircir certains aspects. La vallée du Gier est très industrialisée sur son axe principal. L’industrie métallique, la mécanique, l’industrie textile et le transport sont, par ordre décroissant, les plus représentés sur le territoire. La taille de ces structures varie de l’établissement international inscrit au registre des émissions polluantes et des installations classées pour la protection de l’environnement, à la petite industrie. Les effluents aqueux de ces diverses industries sont variables en quantité, en qualité et en suivi ; la majorité d’entre eux alimente directement les réseaux de collecte des eaux usées avec ou sans filière de prétraitement. Seuls les rejets des plus grandes industries sont suivis par les services de l’Etat et/ou font l’objet de convention avec les stations d’épuration situées à l’aval. Ces dernières ont beaucoup évolué lors de la dernière décennie : elles sont majoritairement équipées d’une filière secondaire par boue activée pour les plus importantes ou de filtre planté pour les autres. Ces installations n’ont pas de moyen de traiter les pollutions spécifiques par les métaux lourds, et le traitement physico-chimique n’est pas systématique. A l’exception de la station de Saint-Chamond, les installations ne sont pas dimensionnées pour les surcharges hydrauliques qu’elles subissent lors des précipitations de forte intensité fréquentes sur le territoire. Ces surcharges dues à la collecte anormale d’eaux pluviales, provoquent des lessivages des boues, voir le déversement en tête de station d’épuration du surplus d’eaux usées reçues. Par ailleurs, les activités agricoles sont nombreuses sur le territoire, la demande en eau pour l’irrigation des cultures possède des solutions locales parfois à risque (retenues collinaires sans système de débit réservé, et ayant un risque de rupture élevé). Une enquête va être lancée prochainement auprès des agriculteurs et des industriels pour mieux connaître leurs activités et leur usage de l’eau. Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 2/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Sommaire RESUME ............................................................................................................................................................. 2 INTRODUCTION .............................................................................................................................................. 4 1 LE SECOND CONTRAT DE RIVIERE SUR LE BASSIN VERSANT DU GIER ............................ 5 1.1 UN CONTRAT DE RIVIERE AU SEIN DU BASSIN HYDROGRAPHIQUE RHONE -MEDITERRANEE ................. 5 1.1.1 Sage Environnement répond à la commande de Saint Etienne Métropole ...................................... 5 1.1.2 Les dispositions prévues par le SDAGE Rhône-Méditerranée ........................................................ 5 1.1.3 L’élaboration d’un contrat de rivière à l’échelle du bassin versant du Gier .................................. 6 1.2 SITUATION GEOGRAPHIQUE ET HYDROGRAPHIQUE ............................................................................... 7 1.2.1 Situation géographique .................................................................................................................... 7 1.2.2 Les eaux souterraines ...................................................................................................................... 8 1.3 POPULATION ET ACTIVITES SOCIO -ECONOMIQUES .............................................................................. 10 1.3.1 La population ................................................................................................................................. 10 1.3.2 L’industrie dans la vallée du Gier ................................................................................................. 10 1.3.3 L’agriculture .................................................................................................................................. 11 1.4 METHODES ......................................................................................................................................... 12 1.4.1 Recueil des sources de pollutions .................................................................................................. 12 1.4.2 Evaluation de la qualité actuelle des cours d’eau du bassin versant ............................................ 13 1.4.3 Concertations et réunions .............................................................................................................. 15 2 L’UTILISATION DE L’EAU ET LES PRESSIONS POLLUANTES EXISTANTES ..................... 16 2.1 LA CONSOMMATION D ’EAU POTABLE SUR LE BASSIN VERSANT DU GIER ............................................ 16 2.2 L’ UTILISATION DOMESTIQUE ET LES POLLUTIONS ASSOCIEES ............................................................. 17 2.2.1 Les réseaux de collecte .................................................................................................................. 17 2.2.2 Les systèmes d’assainissement collectif ......................................................................................... 18 2.2.3 Les systèmes d’assainissement non collectif .................................................................................. 21 2.3 LES POLLUTIONS D ’ORIGINE INDUSTRIELLE SUR LE BASSIN VERSANT ................................................ 24 2.3.1 Bilan des activités économiques du territoire ................................................................................ 24 2.3.2 Les pollutions industrielles connues et surveillées ........................................................................ 26 2.3.3 Les secteurs pouvant être source de pollution spécifique .............................................................. 31 2.4 LES ACTIVITES AGRICOLES ................................................................................................................. 32 2.4.1 L’occupation du sol et les pratiques culturales ............................................................................. 32 2.4.2 Les activités agricoles et les enjeux par rapport à la qualité de l’eau .......................................... 33 2.4.3 L’irrigation et les prélèvements d’eau ........................................................................................... 34 3 QUALITE ACTUELLE DES COURS D’EAU ET AMELIORATIONS A METTRE EN PLACE 38 3.1 LA QUALITE PHYSICO -CHIMIQUE DES EAUX DE SURFACE .................................................................... 38 3.2 LES ACTIONS A METTRE EN PLACE ...................................................................................................... 40 3.2.1 Morphologie du cours d’eau ......................................................................................................... 40 3.2.2 Traitement des pollutions domestiques .......................................................................................... 40 3.2.3 Traitement des effluents industriels ............................................................................................... 40 3.2.4 Actions limitant les pollutions d’origine agricole ......................................................................... 41 4 DISCUSSIONS ........................................................................................................................................ 42 CONCLUSION ................................................................................................................................................. 44 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................................................................................... 45 GLOSSAIRE ..................................................................................................................................................... 46 ABSTRACT ...................................................................................................................................................... 47 Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 3/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Introduction La loi sur l’eau du 3 janvier 1992 a défini les principes d’une nouvelle