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

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 , 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 politique de l’eau en affirmant que l’eau est un patrimoine commun dont la gestion équilibrée est d’intérêt général. La loi a mis en place des outils de planification décentralisée pour faciliter la mise en œuvre de cette politique. Les Schémas Directeurs d’Aménagement et de Gestion des Eaux, élaborés pour chacun des grands bassins hydrographiques français définissent les orientations fondamentales d’une gestion équilibrée de la ressource en eau et les aménagements à réaliser pour les atteindre. Le SDAGE actuellement en vigueur sur les bassins Rhône-Méditerranée et de Corse, a été adopté en 1996. Un nouveau SDAGE pour le bassin Rhône-Méditerranée est actuellement en cours de révision pour intégrer les innovations de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE), adoptée le 23 Octobre 2000. Aujourd’hui, le SDAGE constitue la référence commune pour tous les acteurs de l’eau, puisqu’il bénéficie d’une légitimité politique et d’une portée juridique. La Directive Cadre sur l’Eau a impulsé une politique européenne de l'eau, en posant le cadre d'une gestion et d'une protection des eaux par district hydrographique. Elle fixe un cadre européen pour la politique de l'eau, en instituant une approche globale autour d'objectifs environnementaux, avec une obligation de résultats, et en intégrant des politiques sectorielles. Harmonisant les directives existantes, le nouveau texte définit un cadre général pour la protection et l’amélioration de tous les milieux aquatiques. Il prévoit l’élaboration d’un plan de gestion du district hydrographique, intégré dans le SDAGE. L’objectif général recherché est l’atteinte du bon état pour tous les milieux d’ici 2015. A une échelle plus locale, les Schémas d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SAGE) et les contrats de milieux (rivière, lac, nappe, …) sont des démarches de gestion concertée par bassin versant. Ces démarches sont des atouts pour l’atteinte du bon état des eaux exigés par la directive cadre sur l’eau, elles sont élaborées par des commissions locales de l’eau (élus, Etat et établissements publics, et usagers). Les contrats de rivière et les SAGE sont des outils d’intervention qui déclinent les objectifs majeurs du SDAGE sur leur bassin versant. A la différence avec le SAGE, l’objet essentiel du contrat de rivière est d'aboutir à un programme d'actions, généralement à horizon 5 ans, en terme d'études, de travaux, etc. financé par différents partenaires. Le SAGE comprend simplement un plan d'aménagement et de gestion durable (PAGD) et un règlement dont le contenu contribue à l'atteinte des objectifs de bon état des eaux assignés aux différentes masses d'eau, ainsi qu’à la mise en œuvre du programme de mesures prévu par la directive cadre sur l'eau, Les élus et acteurs du bassin versant du Gier ont opté pour l’élaboration d’un contrat de rivière sur le bassin versant, il doit permettre la mise en place d’actions pour atteindre le bon état écologique du Gier en 2015. Un premier contrat de rivière a été mis en place entre 1994 et 2000. Aujourd’hui, le second contrat de rivière est en cours d’élaboration. La mission confiée à la société Sage Environnement est l’étude globale sur la qualité des eaux de surface sur le bassin versant du Gier dans le but d’élaborer un constat de la situation actuelle nécessaire à la constitution du dossier du 2 e contrat de rivière. L’étude doit aussi permettre de proposer des actions à mettre en place pour atteindre les objectifs de qualité des eaux du Gier et ses affluents. Dans le cadre du lancement de cette étude, j’ai cherché à identifier les différentes utilisations de l’eau ainsi que les pollutions qui en découlent. Pour cela, j’ai d’abord synthétisé les éléments permettant de définir le bassin versant et les objectifs du second contrat de rivière, avant d’effectuer des enquêtes permettant de localiser les utilisations de l’eau et les sources de pollutions potentielles. L’analyse de ces résultats permet de décliner plusieurs enjeux sur le territoire et de proposer des actions à mettre en place pour préserver le Gier et ses affluents.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 4/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

1 Le second contrat de rivière sur le bassin versant du Gier

1.1 Un contrat de rivière au sein du bassin hydrographique Rhône-Méditerranée

1.1.1 Sage Environnement répond à la commande de Saint Etienne Métropole Saint-Étienne Métropole (SEM) a commandé, suite à un appel d’offre public, une étude à la société Sage Environnement qui s’inscrit dans la démarche du second contrat de rivière, Cette étude est destinée à mettre en évidence les éléments techniques essentiels, les principaux enjeux et les secteurs ou les thèmes sur lesquels des investigations complémentaires doivent être menées. Elle doit également fournir les éléments qui permettront d’informer et de sensibiliser les acteurs et les usagers concernés avant l’élaboration du dossier de candidature pour le contrat de rivière. Cette étude est définie par un cahier des charges des clauses techniques particulières, qui explicite l’ensemble des résultats attendus par le commanditaire selon trois phases : évaluation de la qualité actuelle des cours d’eau du bassin versant (synthèse des données existantes et réalisation d’une nouvelle campagne de suivi), bilan actuel des sources de pollution à l’échelle du bassin versant (pollution domestiques, industrielles et agricoles, ouvrages hydrauliques, etc.), et élaboration d’un programme d’actions. La société Sage Environnement est une société totalement indépendante de tout groupement financier ou d’intérêt. Elle comprend une équipe expérimentée de techniciens et d’ingénieurs intervenant dans les différents domaines de l’environnement, notamment dans le domaine des milieux aquatiques et de l’espace hydrique, de leurs composantes et de leurs usages ou vocations. Les moyens en matériel et les moyens humains de cette société de type S.A.S. permettront d’effectuer l’étude en trois phases tel que défini plus haut. Ce contrat de rivière s’insère dans le SDAGE Rhône-Méditerranée aujourd’hui en cours de révision pour pouvoir répondre aux exigences de la DCE qui prévoit l’élaboration d’un plan de gestion du district hydrographique, dont l’objectif général est l’atteinte du bon état écologique des eaux souterraines et superficielles en Europe pour 2015, et la réduction ou suppression des rejets de certaines substances classées comme dangereuses ou dangereuses prioritaires.

1.1.2 Les dispositions prévues par le SDAGE Rhône-Méditerranée Dans le cadre de la révision du SDAGE Rhône-Méditerranée, un état des lieux a été réalisé en 2004 pour les masses d’eau superficielles et souterraines (Agence de l’eau, 2007). Sur le bassin versant du Gier, on distingue trois masses d’eau superficielles et deux masses d’eau souterraines. Les pressions identifiées sur la vallée du Gier sont nombreuses. Tout d’abord, des prélèvements d’eau à usage agricole diffus sont opérés sur la rive gauche du Gier, entre Saint-Chamond et Saint-Didier sous Riverie. On distingue un secteur à nombreuses retenues collinaires sur le sous bassin versant de la Durèze (commune de Cellieu, Valfleury, Chagnon, Saint Romain en Jarez, Génilac). D’autres prélèvements localisés pour l’approvisionnement en eau potable ont lieu sur le Gier amont et le Dorlay. Ensuite, on note une pollution urbaine diffuse accompagnée de trois rejets de collectivités (deux inférieures à 5 000 équivalents habitants (E.H.), et une comprise entre 5 000 E.H. et 20 000 E.H.) dans la vallée urbanisée de Saint Etienne à Givors. De plus, les masses d’eau sont parsemées d’ouvrages hydrauliques infranchissables par les poissons. Seul l’amont des différents affluents du Gier est considéré comme franchissable. Enfin, des espèces végétales invasives telles que la Renouée du Japon et l’ambroisie sont présentes tout le long du cours d’eau principal ainsi que sur le . Le Gier aval souffre d’eutrophisation après la confluence avec le Grand Malval. Etant données les pollutions domestiques, les dégradations physiques (artificialisation et ouvrages transversaux présents sur le cours d’eau), la gestion quantitative actuelle (prélèvements pour l’AEP et l’agriculture) et les pollutions par les industrielles et les pesticides (tableau 1), la combinaison de ces différentes pressions amène à donner un risque fort de non atteinte du bon état (NABE) pour le Gier,

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 5/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA du barrage de Saint Chamond à la confluence avec le Rhône (masse d’eau 475 et 474). Ces deux masses d’eau sont pré-identifiées comme masse d’eau fortement modifiée (MEFM) étant donnée la forte urbanisation et les pollutions qui en découlent. Seul le Gier à l’amont du barrage de Saint Chamond (masse d’eau 476) est susceptible d’atteindre le risque de bon état en 2015 (Agence de l’eau, 2003). Ce scenario d’évolution effectué en 2003 et pour un horizon 2015 prévoyait l’amélioration de la STEP de Tartaras, le raccordement des quartiers de Terrenoire au réseau de Saint Chamond, l’accroissement de l’urbanisation sur les coteaux, le projet d’une nouvelle autoroute entre Lyon et Saint Etienne, le changement de vocation des deux barrages du Bozançon aujourd’hui utilisés pour l’approvisionnement en eau potable qui viendra prochainement du Dorlay afin d’utiliser celle du Bozançon pour l’irrigation. Certains projets cités ont déjà été mis en place.

Tableau 1 : Grille du risque de Non Atteinte du Bon Etat Ecologique (NABE) pour le Gier. Source AERMC 2003.

1.1.3 L’élaboration d’un contrat de rivière à l’échelle du bassin versant du Gier Le bassin versant du Gier se situe en limite ouest du bassin hydrographique Rhône-Méditerranée. Il s’étend sur 40 communes et chevauche deux départements de la région Rhône-Alpes : la et le Rhône. On dénombre 4 schémas de cohérence territoriale (SCOT) sur le territoire, dont 3 sur le département du Rhône (Asconit Consultant, 2006 ; Epures, 2008 ; Sepal, 2009 ; Accolade, 2009). Les communes se sont regroupées autour du premier contrat de rivière dont l’enjeu principal était la qualité des eaux et des milieux aquatiques du Gier lui-même. Bien que de multiples actions aient été

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 6/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA engagées par les collectivités locales suite au premier contrat de rivière et que la qualité des eaux des cours d’eau se soit améliorée, cet enjeu reste d’actualité. L’étude préalable au second contrat de rivière du bassin versant du Gier doit permettre, entre autres, de définir un état de référence de la qualité du Gier et de ses affluents ainsi que des rejets domestiques, agricoles et industriels pour pouvoir définir des actions à mettre en place afin de tendre vers le bon état écologique des eaux souterraines et superficielles tel que préconisé dans le SDAGE Rhône-Méditerranée. Pour répondre à ces attentes, j’ai effectué un bilan aussi complet que possible des sources de pollutions à l’échelle du bassin versant : pollutions domestiques (assainissement collectif, assainissement non collectif, boues), pollutions industrielles (ICPE, PME/PMI, autres), pollutions agricoles, barrages et retenues collinaires, protection de la ressource en eau potable. Ce premier bilan a permis de proposer des actions à mettre en place sur le bassin versant. Dans le cadre de ce stage, seule une première campagne de suivi de la qualité physico-chimique des cours d’eau a été effectuée, d’autres campagnes permettant de mesurer l’eutrophisation, la qualité hydrobiologique et la qualité physico-chimique à d’autres périodes de l’année seront effectuées ultérieurement. Ces campagnes permettront de cibler géographiquement les pollutions, et les actions à mettre en place sur les différentes masses d’eau du bassin versant en fonction des pollutions réellement observées.

1.2 Situation géographique et hydrographique

1.2.1 Situation géographique Le bassin versant du Gier est axé sur une vaste vallée rectiligne qui s’étend entre les Monts du Lyonnais au nord et le Massif du Pilat au sud, depuis Saint-Étienne Terrenoire jusqu’à Givors au bord du Rhône. Le Gier prend sa source au Crêt de la Perdrix (à 1432 mètres d’altitude) situé dans le massif du Pilat et se jette dans le Rhône (altitude de 300 mètres) après un parcours d’environ 40 km. Il s’étend sur 425 km² dans le département de la Loire et du Rhône (figure 1). Seize communes n’ont qu’une partie de leur territoire dans le bassin versant. (Aquascop 2001, J.M. Blanchardo 1975) . Le versant de rive droite du Gier appartient au versant nord du massif du Pilat. Les sommets culminent à 1400 m. Les terrains, essentiellement schisteux, sont pentus, recouverts de forêt (conifères dominants), de prairies et de cultures fourragères. Le ruissellement est important et les débits des cours d’eau soutenus. Une grande partie de ce versant est incluse dans le périmètre du Parc Naturel Régional du Pilat. Le versant de rive gauche correspond au versant sud des Monts du Lyonnais. L’altitude est plus basse (maximum de 900 m), les terrains moins pentus et moins arrosés : les rivières ont des débits inférieurs à ceux de l’autre versant. Dans les traversées de St-Chamond et de Rive-de-Gier, le Gier a été couvert au début du XXème siècle pour éviter les nuisances liées à sa mauvaise qualité (odeurs, déchets, rats, ...). A St-Chamond, le linéaire couvert est d’environ 5 km de l’aval du lieu-dit « le Bachat » à Izieux jusqu’en sortie de ville à St-Julien-en-Jarez ; à Rive de Gier, le Gier est couvert sur 2 km (Aquascop 2001, J.M. Blanchardo 1975) .

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 7/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Crêt de la perdrix

Figure 1 : Localisation géographique du bassin versant du Gier

1.2.2 Les eaux souterraines Le bassin versant du Gier repose principalement sur deux entités de masse d’eau distinctes : celle des formations variées du bassin houiller stéphanois, et celle du socle des monts du lyonnais sud (figure 2) (Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée & Corse, 2001).

Figure 2 : Eaux souterraines sous le bassin versant du Gier. AERMC.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 8/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA  Le bassin houiller stéphanois Le bassin houiller stéphanois est encaissé, entre les massifs cristallins des monts du Lyonnais au nord et du Pilat au sud. Il s'aligne selon une direction SW-NE sur environ 120 km. Son aire d’extension est estimée à 90 km². Les terrains houillers du bassin carbonifère stéphanois se présentent comme une accumulation de terrains sédimentaires (alternance de grès, schistes et charbon pour l'essentiel) sur une épaisseur de 2 500 à 3 000 m. Ils reposent directement sur le socle cristallin et son recouverts à l'extrémité est par les terrains secondaires et tertiaires. A plus de 30 m de profondeur, les terrains du houiller présentent en l'état naturel, c'est-à-dire lorsqu'ils n'ont pas fait l'objet d'exploitation minière, des perméabilités très faibles, de l'ordre de 10 -7 à 10 -6 m/s ; ainsi ils ne sont pas aquifères. Cependant, à proximité de la surface, leur décompression les rend plus perméables ils peuvent alors constituer des aquifères superficiels de faible capacité. Par contre, lors de l'exploitation minière du bassin, des fracturations supplémentaires des terrains du houiller apparaissent à l'aplomb des zones exploitées. Ces fractures néogènes se surimposent aux fractures naturelles préexistantes. Mais contrairement à ces dernières, ce sont des fractures ouvertes, jouant ainsi un rôle de drain et conférant aux terrains des zones exploitées une conductivité hydraulique forte. Elles constituent les principaux magasins aquifères du secteur d'étude (Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée & Corse, 2001). Les réserves en eau de l’aquifère sont exclusivement renouvelées par l’infiltration des pluies et par les apports des versants cristallins. Les écoulements au sein de l’aquifère se font par les nombreuses fissures. L’eau du bassin houiller stéphanois est bicarbonatée, sulfatée, calcique et magnésienne très dure avec un résidu sec compris entre 1500 et 3000 mg/l et une température élevée de l’ordre de 16 à 18 C. Les teneurs en sulfates, fer et manganèse sont extrêmement élevées (dépassant largement les normes en vigueur). Les sulfates et le fer proviennent du lessivage de la pyrite (FeS 2), minéralisation associée aux terrains houillers, le manganèse provenant quant à lui de minéralisations secondaires. On remarque, par ailleurs, que les compositions chimiques des eaux des émergences évoluent après une période initiale de lessivage des travaux miniers dont la durée est éminemment variable, depuis un état assez chargé vers une composition intermédiaire résultant du mélange eaux profondes/eaux de surface. Etant donnée la qualité chimique intrinsèque de ces eaux et sa faible productivité, l’aquifère du houiller n’est pas exploité pour l’approvisionnement en eaux potables.

 Le socle des monts du lyonnais sud La quasi-totalité de la masse d'eau est occupée par des terrains cristallins et cristallophylliens (granites, gneiss). Le bassin versant du Gier se situe dans un vaste domaine d'affleurement des formations cristallophylliennes et migmatitiques des séries micaschisteuses du Pilat. Dans les formations cristallines, les ressources en eau souterraine sont contenues essentiellement dans les altérites, de type arènes, qui confèrent à la roche une certaine porosité d'interstices ; la perméabilité reste cependant faible du fait de la présence de minéraux argileux. L'épaisseur de ces altérites ne dépasse généralement pas 2 à 3 m. Dans les roches non altérées, l'eau ne peut circuler que dans les fissures ouvertes. Ces fissures sont présentes près de la surface (entre 50 et 100 m de profondeur). Accessoirement, des dépôts tertiaires et quaternaires, en recouvrement et comblement des vallées sont à l'origine de petits aquifères locaux, plus ou moins indépendants. Les arènes granitiques ou gneissiques constituent la lithologie dominante de la masse d’eau (Agence de l'Eau Rhône- Méditerranée & Corse, 2001). Les réserves en eau de la masse d'eau sont renouvelées exclusivement par l'infiltration des pluies sur l'impluvium. Localement, l'infiltration naturelle est artificiellement favorisée par la réalisation de biefs. On retrouve deux types d’écoulement : poreux dans les niveaux d’altération (arène) et fissuré dans la roche mère cristalline. Les débits des sources varient de quelques litres par minutes à 50 L/ min, voire 100L/min, conséquence de la mauvaise perméabilité et/ou de la faible fracturation. Les transmissivités des zones altérées favorables sont de l’ordre de 8.10 -4 m²/s. Sur les hauteurs, les sols sont peu épais ( ≤ 50 cm) notamment en limite des plateaux. Ils ont une faible capacité filtrante. La présence de réseaux de fissures sous ces sols peu épais explique la forte vulnérabilité de la masse d’eau. Les ressources de la masse d’eau sont constituées par de nombreuses sources dispersées et de faible débit (aucun inventaire exhaustif n’a été effectué). Les risques d’insuffisance en période d’étiage ne sont donc pas négligeables. Sur le territoire, on remarque que les teneurs en nitrates sont généralement inférieures à 25 mg/l, et les teneurs en pesticides inférieures à 50 ng/l soit inférieure aux normes en vigueur. Un recensement des ressources en eau est à envisager pour évaluer au mieux les potentialités de la ressource (Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée & Corse, 2001).

Dans le cadre de l’élaboration du SDAGE Rhône Méditerranée, l’équilibre de la ressource est bon, et ces deux masses d’eaux souterraines sont dans un état considéré comme très bon. Le risque de non

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 9/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA attente du bon état en 2015 est faible sur l’ensemble des masses d’eau souterraines en lien avec le bassin versant du Gier (Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée & Corse, 2003).

1.3 Population et activités socio-économiques

1.3.1 La population La population totale des 40 communes du bassin versant avoisine 140°000 habitants. Le nombre total d’habitants intégrés réellement dans le bassin hydrographique du Gier est proche de 130°000 (Insee, 2006). La population est demeurée globalement stable entre 1999 et 2008 (figure 3). Les communes en fond de vallée (citer lesquelles ou bien appeler la référence d’une carte de situation incluant la topographie) regroupent 70 % de la population totale. Les 5 communes les plus peuplées sont, par ordre décroissant : St-Chamond (37°378 habitants), Rive-de-Gier (14°383 habitants), quartier de Terrenoire sur la commune de St-Etienne (environ 7°500 habitants), Sorbiers (7°399 habitants), Givors (7°152 habitants), St-Jean-Bonnefonds (6°089 habita nts), ces 4 dernières communes n’étant que partiellement englobées dans le bassin versant du Gier.

Population communale du bassin versant du Gier en 1999 et 2008 1999 2006 36 272 36 35000

30000

25000

20000

15000 852 14

10000 7 7 712 7500 7 7 152 5 5 992 5 5 041 4 4 845 4 4 602 4 4 162 3 3 706 5000 3 694 2 229 2 1 1 807 1 1 701 1 1 568 1537 1 1 484 1 1 360 1 1 274 1 1 111 927 836 800 787 726 691 668 590 574 508 486 427 410 265 280 0 Trèves Cellieu Riverie Farnay Lorette Givors Longes Génilac l'Horme Echalas Tartaras Sorbiers Dargoire Valfleury Chagnon St-Joseph St-Chamond Rive-de-Gier Châteauneuf la la Grand-Croix la la Valla-en-Gier St-Paul-en-Jarez St-Martin-la-Plaine Ste-Croix-en-Jarez St-Romain-en-Gier St-Christo en Jarez en St-Christo St-Jean-de-Touslas St-Romain-en-Jarez St-Jean-Bonnefonds St-Andéol-le-Château St-Didier sous St-Didier Riverie la la Terrasse-sur-Dorlay Terrenoire (St-Etienne) Terrenoire St-Maurice-sur-Dargoire

Figure 3 : Population communale sur le bassin versant du Gier. Insee, Recensement 1999 et 2006.

1.3.2 L’industrie dans la vallée du Gier La pureté des eaux du Gier, et plus généralement des cours d’eau descendant du Pilat, a permis l’installation très ancienne (du XVIIIe au XIXe siècle) du tissage ainsi que celle du travail des métaux dans le bassin versant (Blanchardon, 1975). Cette eau était à la fois source d’énergie et matière première. La population et sa consommation en eau se sont rapidement accrues au cours du XIXe siècle, l’approvisionnement en eau est vite devenu irrégulier, et la qualité de l’eau s’est rapidement dégradée. Pour faire face à ces problèmes, les municipalités les plus menacées (Saint Chamond et Rive de Gier) se sont décidées à couvrir le Gier dans la traversée de ville et s’équiper de plusieurs barrages d’alimentation en eau potable (Blanchardon, 1975). Les dernières décennies ont vu le déclin

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 10/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA des activités minières et sidérurgiques, progressivement remplacées par les activités diversifiées tel que la métallurgie et le travail des métaux, le traitement de surface, l’industrie du textile et de la teinturerie, et la mécanique (usinage, outillage). Ces dernières années, le tissu économique de l’agglomération de Saint-Etienne a connu une évolution négative (-1,2% entre 2000 et 2003), les secteurs de l’industrie et du commerce étant les plus touchés. A l’encontre de cette tendance, le BTP a, lui, connu une franche augmentation qui peut s’expliquer par le besoin de transformation de l’ensemble des logements et bâtiments afin de répondre à une nouvelle demande (CCI de Saint- Etienne/Montbrison, 2004)

1.3.3 L’agriculture D’après l’occupation du sol (Corine Land cover 2006), les espaces construits représentaient en 2006, 11 % de la surface, contre 35 % pour les espaces boisées et naturels et 54 % pour les espaces agricoles (figure 4).

Figure 4 : Occupation du sol d’après CorineLandCover 2006. L’évolution est lente, l’espace urbain s’étend sur 1,5 km² de plus qu’en 2000, cette surface est principalement prise sur les parcelles agricoles (figure 5). Le contexte périurbain et le relief représentent des contraintes à l’exploitation et au maintien de l’activité agricole. Il détermine souvent le type d’exploitation. Ainsi, l’activité agricole est périurbaine, elle est importante sur les deux versants de la vallée du Gier alors qu’elle a tendance à diminuer dans les fonds de vallée. Sur le versant rive droite du Gier, l’agriculture est orientée vers l’élevage bovin (vaches laitières) associé aux prairies et cultures fourragères. Sur le versant rive gauche, l’agriculture est orientée vers l’arboriculture fruitière sur les sols sableux et l’élevage sur les sols issus de schistes. Sur ce versant, l’irrigation est fortement développée à partir de nombreuses retenues, notamment sur le bassin versant de la Durèze. Ce versant s’inclut dans le pôle agricole dynamique des Monts du Lyonnais. Le nombre d’exploitations en 2000 est important même s’il a diminué de plus de 30 % lors des 10 dernières années (Epures, 2008 ; Asconit, 2006). La surface agricole moyenne utilisée en 2000 est de 19 ha. Le secteur agricole reste dynamique avec une reprise des exploitations qui se maintient.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 11/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA 1 % de Surface en 2000 1 % de surface en 2006 0

0 53,99% 0 34,73%

0 Taux d'occupation d'occupation Taux du sol en % 11,05% 10,69% 54,32% 34,77% 0,23% 0,23% 0 Territoire Urbain Territoire Agricole Territoire Boisé Eau Libre

Figure 5 : Evolution de l’occupation du sol d’après les données de CorineLandCover 2000 et 2006 pour les départements de la Loire et du Rhône.

1.4 Méthodes

1.4.1 Recueil des sources de pollutions La pollution de l’eau consiste en une modification de la composition de l’eau ayant un caractère gênant ou nuisible pour les usages humains, la faune ou la flore. Les principales sources de cette pollution sont les suivants (Drire, 2005) : - les rejets urbains : eaux usées issues des ménages, des entreprises, des locaux recevant du public, des commerces, des activités artisanales…, ruissellement des eaux pluviales dans les zones urbaines imperméabilisées ; - les rejets agricoles par lessivage des sols et percolation des eaux de pluie sur les surfaces agricoles, ou liés aux activités maraîchères et à l’élevage ; - les rejets industriels plus ou moins chargés en substances minérales, organiques ou toxiques.

Afin d’établir un bilan de ces sources de pollution, l’ensemble des acteurs intervenant dans la gestion des eaux usées domestiques, l’approvisionnement en eau potable, le contrôle des rejets industriels, ou les activités agricoles doivent être interrogés. Pour cela, trois outils ont été mis en œuvre :  analyse des données en lignes : o les bases de données concernant les Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE) et le registre des émissions polluantes (IREP), ainsi que sur les sites pollués (Basol) o les données disponibles auprès des services de l’état tel que la DRIRE Rhône-Alpes, les DDSV, les DDEA, ou bien les Agences de l’eau,  enquête auprès des acteurs locaux tels que : o les syndicats d’approvisionnement en eau potable et les syndicats d’assainissement qui permettront de compléter les données des agences de l’eau concernant la consommation d’eau et les pollutions engendrées, o les établissements publics économiques (chambres de commerce et d’industries, chambres des métiers, chambres d’agriculture) disposent d’informations locales propres à leur secteur d’étude (INSEE, 2007). Une partie des données est en ligne. o les communes et élus locaux qui possèdent plusieurs informations concernant les activités économiques, la gestion de la distribution et de la collecte des eaux usées et pluviales à l’échelle de leur territoire.  les reconnaissances de terrain au travers desquelles on effectuera un quadrillage de la zone d’étude qui permettra de compléter ou modifier les informations obtenues au préalable, ainsi que de comprendre l’organisation territoriale du traitement des eaux usées sur les communes

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 12/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA situées partiellement sur le bassin versant (Sorbiers, Saint-Jean-Bonnefonds, Saint-Etienne, etc.)

A l’issue de ce recueil de données, les activités économiques seront hiérarchisées selon différents critères tels que : l’activité de l’entreprise, la taille de l’entreprise (estimée par la masse salariale ou le chiffre d’affaire), la consommation en eau, ou l’intégration de l’une de ces activés dans les registres de surveillance des pollutions industrielles nationaux ou Européens (ICPE, IREP, EREP, Basol). Ces critères nous permettront d’identifier les entreprises ou les secteurs à risque. De même, les activités agricoles seront localisées et hiérarchisées en fonction des risques qu’elles présentent pour la pollution des eaux superficielles et souterraines. L’identification des différentes entités agricoles permettra de définir des programmes d’actions ciblés par sous bassin versant. Notons toute fois qu’une étude sur les pesticides est effectuée séparément par la société Asconit et à la demande de SEM, les résultats en cours d’étude ne sont pas connus. Concernant les pollutions domestiques, le croisement des différentes sources d’informations permettra d’élaborer un état des lieux complet des pollutions engendrées. L’inventaire des filières de traitement permettra de localiser les pollutions domestiques pouvant avoir un impact sur la qualité des eaux.

1.4.2 Evaluation de la qualité actuelle des cours d’eau du bassin versant Les pollutions des cours d’eau peuvent avoir différentes natures. Les pollutions organiques se composent de substances qui, en se décomposant, consomment l’oxygène présent dans le milieu aquatique et peut provoquer l’asphyxie des espèces animales. Elle est due aux rejets urbains, industriels et agricoles. Les paramètres qui la caractérisent sont (DRIRE 2006) : o la demande chimique en oxygène (DCO), qui représente la quantité d’oxygène nécessaire à la dégradation par voie chimique des substances polluantes, o la demande biochimique en oxygène sur cinq jours (DBO5), qui exprime la quantité d’oxygène nécessaire à la destruction des matières organiques contenues dans l’eau par les micro-organismes du milieu, o la teneur en carbone organique total (COT), qui représente la teneur en carbone liée à la matière organique, o les teneurs en matières azotées et en phosphore. La pollution par les matières en suspension (MES), particules minérales ou organiques qui contribuent à la turbidité de l’eau, provient naturellement des effets de l’érosion. Elles se trouvent dans les rejets urbains ou industriels. Leur présence diminue l’efficacité de la photosynthèse et l’aération de l’eau, provoquant un manque d’oxygène pour les organismes vivants. Elles peuvent avoir également un effet mécanique de colmatage des branchies des poissons et de sédimentation des cours d’eau et des zones de frayère. La pollution toxique se compose de substances d’origine minérale, comme les métaux, présents à des doses infimes dans le milieu naturel et de produits organiques (hydrocarbures, organochlorés, pesticides...) étrangers au milieu naturel. Ces produits sont susceptibles d’être présents en faible quantité dans les rejets, mais ont des effets toxiques et ont souvent la particularité de s’accumuler dans les organismes vivants. La pollution thermique provenant du rejet, dans les eaux, d’eaux chaudes issues de certaines industries et notamment des centrales thermiques. Pour finir, la pollution radioactive associée aux rejets d’effluents aqueux chargés en substances radioactives (DRIRE Rhône-Alpes 2006).

Afin d’élaborer un état de référence de la qualité des cours d’eau, quatre campagnes de physico- chimie et une d’hydrobiologie vont être mises en œuvre sur 26 stations. Les mesures physico- chimiques visent à décrire des causes de perturbation des cours d’eau. Les indices de qualité biologique comme l’Indice Biologique Global Normalisé (IBGN) et son évolution, permettent de mesurer les effets globaux d’éventuelles modifications physico-chimiques ou morphologiques du milieu aquatique, en se basant sur l’analyse du peuplement en macro-invertébrés des cours d’eau. Ces campagnes permettront de compléter les suivis effectués par les agences de l’eau. Durant ma période de stage, seule la première campagne de physico-chimie a été effectuée sur 26 stations (figure 6, tableau 2). Sur l’ensemble des stations, nous effectuerons les investigations suivantes : - annotations des conditions de milieu ; - mesures de terrain (T, O 2d, pH, C) ;:

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 13/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA - mesure de débit - prélèvement d’échantillons conformément aux règles de l’art - mise en caisson isotherme (4°C) pour transfert au laboratoire agréé et accrédité - analyses des principales altérations en matière de macropolluants DCO, DBO 5, MES, N, PO 4, PT. Tableau 2 : Liste des stations de mesures prévues pour l’étude globale de la qualité des eaux de surface.

Code Cours Commune réseau IBGN Physico- Localisation d’eau chimie G2 Gier St Chamond X X G3 Gier St Chamond RCS X Station RCO/RCS à intégrer et suivi piscicole prévu par FDPPMA 42 G4 Gier St Chamond X X G6 Gier Rive de Gier X X Suivi piscicole complémentaire prévu par FDPPMA 42

G8 Gier Tartaras STEP X Projet de suivi par les gestionnaires de la STEP G9 Gier St Romain en Gier X G10 Gier Givors RNB X Station RCO/RCS à intégrer (pesticides en plus) JA1 Janon St Etienne X JA2 Janon St Chamond X RI1 Ricolin St Chamond X (Janon) LA1 Langonand Sorbiers X Localisation proposée : IBGN entre la station de relevage (Janon) (ancienne STEP ) et LA2 LA2 Langonand St Chamond X (Janon) MO1 Mornante St Chamond X ON1 Onzion L’Horme X AR1 Arcs La Grand Croix X DO1 Ga Doizieux RC (CG42) X Station RC CG à intégrer (Dorlay) DO2 Dorlay Terrasse sur D. X X FA1 Faverge La Grand Croix X DU1 Durèze Cellieu X X Localisation proposée : IBGN en aval de Chagnon, au niveau de l’aqueduc DU2 Durèze Rive de Gier X EG1 Egarande Rive de gier X FE1 Feloin Rive de Gier X Localisation à déterminer : chimie sous la couverture ?

BO1 Bozançon St Joseph X GM1 Grand Trèves X Malval LO1 Lozange Dargoire X CO1 Ste Croix en Jarez X Localisation proposée : IBGN en amont du pont et pré barrage CO2 Couzon Ste Croix en Jarez X CO3 Couzon Chateauneuf X X CO4 Couzon Rive de Gier X ME1 Mezerin St Romain en Gier X GO1 Godivert Givors X GC1 Grand Givors X Coteon

Le choix des stations de mesures physico-chimiques et d’IBGN ont été faits par SEM en fonction des demandes des élus, des résultats attendus et des suivis effectués par ailleurs par les stations d’épuration, les conseils généraux, l’ONEMA et l’agence de l’eau.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 14/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Figure 6 : Station de mesure de la qualité physico-chimique et des IBGN.

1.4.3 Concertations et réunions L’étude s’insère dans l’élaboration d’un contrat de rivière auquel est convié un comité de suivi. Afin de concerter et de communiquer avec le groupe de pilotage des contacts réguliers sont prévus entre le bureau d’étude et Saint-Etienne Métropole. Au total, 10 réunions formelles avec présentation PowerPoint et participation aux débats avec le comité de suivi sont prévus sur l’ensemble de l’étude. Durant les 6 premiers mois de l’étude, une première réunion de lancement a eu lieu entre Saint Etienne Métropole et SAGE ENVIRONNEMENT afin de cadrer l’étude et de discuter des points de mesure pour les campagnes de suivi de la qualité des cours d’eau. J’ai participé à deux réunions avec le groupe de pilotage incluant les élus des communes, les syndicats d’assainissement, les agences de l’eau, etc.. Ces deux réunions ont permis de communiquer sur l’avancée des résultats et de valider au fur et à mesure les informations obtenues. A l’issue de ces débats, nous décidons des directions à suivre pour les prochains mois.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 15/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

2 L’utilisation de l’eau et les pressions polluantes existantes

2.1 La consommation d’eau potable sur le bassin versant du Gier Il existe trois types de prélèvements : les prélèvements directs des agriculteurs pour l’irrigation des cultures, les prélèvements directs par les industriels, et les prélèvements pour l’approvisionnement en eau potable (AEP) gérés par les communes ou des syndicats. Les prélèvements d’eau sont suivis par les agences de l’eau (figure 7), très peu d’industriels figurent directement dans ces registres, la majorité d’entre eux prélèvent dans les réseaux communaux ou intercommunaux d’approvisionnement en eau potable.

3500

2000 3000 2006 2007 2500

2000

1500 en millier de m3 de millieren 1000 Volumes annuels prélevés annuels Volumes 500

0 DOIZIEUX LA VALLA EN PAVEZIN RIVE DE GIER RIVERIE ST ROMAIN EN GIER JAREZ

Figure 7 : Prélèvement d’eau dans le milieu pour la distribution publique. Source : AEMRC.

Selon l’entité hydrogéologique locale, les communes mettent à profit soit les sources, les captages en cours d’eau ou les barrages et retenues collinaires. Les communes de la Valla en Gier, de Rive de Gier et de Doizieux portent les prélèvements des barrages du Gier, du Couzon et du Dorlay qui alimentent les villes de Saint-Chamond et l’Horme pour le Gier, et du syndicat de la moyenne vallée du Gier pour le Dorlay. Les sources sont très présentes dans les zones du socle Monts du Lyonnais sud et du Pilat, cependant, le volume d’eau potable produit et le nombre d’abonnés desservis restent minimes. En cas de sécheresse, les communes s’alimentant sur des sources d’eau potable peuvent rencontrer des problèmes de tarissement (Asconit 2006, Benmalek 2005). Les captages en cours d’eau concernent certaines communes à l’extrémité Est du bassin versant du Gier qui s’alimentent directement dans la nappe du Rhône. Souvent, un traitement important est nécessaire pour rendre la ressource potable. En période d’étiage, les débits réservés des cours d’eau peuvent amener à arrêter le captage dans les nappes alluviales. Quatre barrages et retenues collinaires (barrages de la Rive, de Soulage sur le Gier, du Dorlay et du Couzon) sont présents sur la zone d’étude. Ces réserves d’eau potable présentent diverses contraintes telles que : la dépendance à la pluviométrie (limite les quantités disponibles), le contact avec l’extérieur (rend la ressource vulnérable aux diverses atteintes), et les débits réservés à l’aval des barrages et les vidanges décennales (imposent des contraintes de gestion importantes). En 2007, 8 804 900 m3 d’eau ont été prélevés pour la distribution publique d’après les données de l’agence de l’Eau (Bibliothèque de téléchargement de données sur l'eau du bassin Rhône- Méditerranée).

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 16/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Sur le bassin versant du Gier, la majorité des entreprises s’approvisionnent en eau potable via les réseaux d’approvisionnement communaux. D’après les données des agences de l’eau, seul l’établissement Industeel Loire effectue des prélèvements directs dans le Gier. En 2007, cette entreprise a prélevé un total de 276 000 m 3 dans le Gier. D’autres établissements inscrits au registre des émissions polluantes font l’objet d’un suivi, leurs prélèvements d’eau dans le réseau sont les plus importants en volume, ils sont représentés dans la figure 8.

Figure 8 : Prélèvement d’eau dans le réseau par les établissements

Au sein des bâtiments industriels, les eaux peuvent être utilisées en circuit fermé, recyclé ou à usage unique. Selon la qualité des eaux en sorties, les industriels mettent en place des systèmes de traitement, prétraitement, ou bien rejettent leurs eaux usées directement dans le réseau de collecte communal. L’ensemble de ces eaux est ensuite utilisé par les différents acteurs. Nous allons voir par la suite les pollutions exercées par ces différents acteurs.

2.2 L’utilisation domestique et les pollutions associées

2.2.1 Les réseaux de collecte D’après les enquêtes menées auprès des syndicats du bassin versant du Gier, l’ensemble des communes dispose d’un réseau de collecte des eaux usées. Toutes les habitations ne sont pas raccordées à ce réseau du fait de l’importante dispersion de l’habitat sur les secteurs les plus élevés. Ces réseaux ont été construits par tranches. Selon la période de construction, soit les eaux pluviales possèdent leur propre réseau de collecte (réseau séparatif construit lors des travaux les plus récents), soit elles sont collectées via un unique réseau unitaire avec les eaux usées domestiques (réseaux anciens). Plusieurs communes (particulière au niveau de la moyenne vallée du Gier) disposent ainsi d’un réseau mixte dans lequel circule une quantité très variable d’eaux claires selon la pluviométrie et les périodes de l’année. Ces eaux claires provoquent des dysfonctionnements des stations d’épuration situées à l’aval de ces réseaux. Les eaux pluviales intégrées au réseau de collecte sont contrôlées grâce à la construction de nombreux déversoirs d’orage. Ces derniers sont des ouvrages de régulation hydraulique conçus pour limiter par temps de pluie le débit dirigé vers l’aval du réseau et donc vers la STEP. Le déversoir d’orage dérive une partie des effluents lorsque le débit à l’amont dépasse une certaine valeur, le débit dérivé peut sortir complètement du système d’assainissement, soit y être réinjecté après stockage dans un bassin. Le nombre de déversoirs d’orage et leur localisation exacte

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 17/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA sur le bassin versant ne sont pas connus. Ils peuvent être gérés par les syndicats d’assainissement ou par les communes elles-mêmes. Cependant, on sait que les déversoirs en tête de station d’épuration fonctionnent de manière fréquente et sont parfois la cause du non respect des normes de rejets pour les stations d’épuration. Au niveau de la moyenne vallée du Gier, le réseau du syndicat intercommunal local pour l’assainissement (SIAMVG) a élaboré en 1997 une étude diagnostique du réseau syndical. Ce dernier indique que les eaux parasites peuvent représenter entre 35 et 55 % du volume global d’eau en période de temps sec et dans des conditions de nappes basses. Par temps de pluie, les secteurs assainis par un réseau unitaire et les zones éuipées en séparatif mais raccordées à l’unitaire en aval, drainent sur la totalité des communes du syndicat plus de 1600 ha (Sogreah, 1997). L’ensemble de ces eaux usées est traité par la station d’épuration de Tartaras qui reçoit des débits entrant journaliers très variables (de 2 250 m 3/J à presque 27 000 m 3/J). Les communes ont eu connaissance de ce diagnostic et doivent effectuer des travaux d’étanchéification des réseaux et de mise en séparatif. Cependant, on note globalement peu d’évolution depuis 2000, les antennes de collectes ne sont pas propres à une commune ce qui rend difficile la planification des travaux. Le grand collecteur de la moyenne vallée du Gier est en surcharge à chaque épisode pluvieux malgré les 19 déversoirs d’orage présents sur les antennes du syndicat. Les crues de 2003 et 2008 ont causé des dégâts au niveau du collecteur et des postes de relevages situés dans le lit principal du Gier qui ont été arrachés : des rejets directs ponctuels ont été observés. Des travaux de déplacement du collecteur et d’aménagement du lit de la rivière devraient être effectués durant les années 2009 et 2010. Un travail avec les communes est aussi envisagé pour traiter les problèmes d’eaux parasites à l’amont. De nombreux déversoirs d’orage sont présents sur l’ensemble du réseau, la Lyonnaise des eaux suit les déversoirs présents sur les antennes appartenant au SIAMVG, les communes possèdent leur propre système de gestion. Une étude diagnostique du collecteur intercommunal de la vallée du Gier géré par le SYSEG (Syndicat pour la Station d’Epuration de Givors) est en cours. Quatre communes du bassin versant du Gier sont raccordées à ce réseau qui possède deux déversoirs d’orage qui s’écoulent vers le Gier par temps de pluie, et un poste de refoulement à Saint Romain en Gier. Les eaux claires parasites représentent entre 32 à 35 % des volumes d’eaux traitées par la station d’épuration de Givors. D’après les réponses des 18 communes ayant retournée l’enquête, les réseaux communaux semblent être en moyenne constitués de 26 % en réseau unitaire et 65 % en réseau séparatif. La majorité des communes ont un réseau dont l’état varie d’un quartier à un autre selon l’époque des travaux de raccordement. Ainsi, des réseaux en séparatif peuvent être reliés à l’aval à des réseaux unitaires. Ces informations n’ont pas été renseignées par toutes les communes ayant répondu à l’enquête, certaines savent qu’une partie de leur réseau est en séparatif alors que l’autre partie est mixte, mais ne donnent pas d’information quantitative.

2.2.2 Les systèmes d’assainissement collectif D’après le diagnostic effectué en 2009, le territoire du bassin versant du Gier compte 18 stations d’épuration dont 3 de taille supérieure à 40 000 Equivalent Habitant (E.H.) (figure 9). Le tableau 3 présente les caractéristiques des stations d’épuration du bassin versant du Gier, ainsi que les travaux projetés. On note une évolution par rapport à la situation en 2001 lors de l’élaboration du bilan du premier contrat de rivière par Aquascoop (2001), puisque :  la station de Saint Chamond traite aujourd’hui les eaux des quartiers de Terrenoire de la ville de Saint-Etienne (certaines eaux usées industrielles sont toujours rejetées dans le Janon),  les communes de Valfleury et Pavezin ont mis en place des équipements qui sont capables de traiter correctement les effluents reliés,  la majorité des installations ont été agrandies ou modifiées pour traiter les effluents. Ainsi, la commune de Saint-Jean-Bonnefonds a mis en service un nouvel équipement depuis 2006 capable de traiter 5000 E.H. Les communes de Chagnon, de Longes et de Saint-Joseph ont fait évoluer leurs installations et continuent de traiter les eaux usées collectées.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 18/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Figure 9 : Etat de l’assainissement collectif sur le bassin versant du Gier

L’ensemble des communes possède des projets de travaux sur les réseaux de collecte avec pour objectif principal la mise en séparatif qui permettra de réduire les apports en eaux claires parasites et assurer le bon fonctionnement de stations (limitation des surcharges hydrauliques et du fonctionnement des déversoirs de tête de station). Les communes de Saint-Paul en Jarez et Lorette projettent la construction de mini-stations d’épuration sur des secteurs actuellement en assainissement individuel (tableau 3). D’autres communes telles que Dargoire, Chagnon ou Valfeury, continueront d’étendre leur réseau de collecte afin de raccorder les habitations en limite du réseau des eaux usées et réduire ainsi le nombre d’ouvrages d’assainissement non collectif . Durant l’année 2008, les rejets des 3 plus importantes stations d’épuration (Tartaras, St-Chamond, Givors) n’ont pas dépassé les valeurs rédhibitoires de teneurs en éléments physico-chimiques en sortie de station. Leurs systèmes d’épuration présentent de bons rendements (1,2 et 3) malgré la fréquence élevée de fonctionnement des déversoirs en tête de station (station de Tartaras et de Givors) : - 102 jours sur les 11 mois de fonctionnement normal de la station d’épuration de Tartaras. Durant ces 102 jours, une partie des eaux usées est déversée dans le Gier. Le déversoir fonctionne lors d’évènements pluvieux et dans la majorité des cas, les eaux rejetées directement dans le milieu dépassent les valeurs rédhibitoires. La station d’épuration de Tartaras n’est donc pas aux normes. - 110 jours (en 2008) sur la station de Givors : 36% du volume des effluents arrivant par temps de pluie à la station seraient déversés directement dans le Rhône (volume estimé à 1 564 894 m 3). - La station de Saint-Chamond est capable de traiter 1 500 m 3/h au niveau de la filière biologique et jusqu’à 10 000 m 3/h au niveau de la filière primaire. Ce dimensionnement permet de traiter l’ensemble des eaux reçues à l’entrée de la station d’épuration avec de bons rendements. Les valeurs rédhibitoires ne sont jamais dépassées ni en sortie de station d’épuration, ni au niveau du déversoir de tête de station qui n’a pas fonctionné durant l’année 2008. Cependant, il existe 75 déversoirs d’orage sur les 205 km de réseau, trois d’entre eux sont équipés de système de télésurveillance permettant d’affirmer que sur ces trois ouvrages, plus de 200 000 m3 d’eau ont été déversés dans le milieu naturel (Janon ou Gier).

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 19/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA On note que durant les épisodes pluvieux de novembre 2008, de nombreux dégâts ont été occasionnés par les crues, les stations de Tartaras et de Givors ont cessé de fonctionner pendant quelques jours. D’après l’arrêté préfectoral en date du 31 juillet 2008, des améliorations en trois phases sont prévues sur la station de Tartaras. Durant la première phase qui doit avoir lieu avant fin septembre 2009 : mise en place d’une 3 ième vis de relevage (pour éliminer les déversements en tête de station), mise en place d’un traitement physico-chimique du phosphore, et mise en place d’un deuxième clarificateur en parallèle avec le premier (augmentation du débit horaire). La deuxième phase consistera en une extension du bassin d’aération (augmentation du volume total de 950 m 3). La troisième phase viendra consolider les efforts de diminution des déversements en tête de station avec la mise en place d’un bassin d’orage. Le SYSEG prévoit des travaux de déplacement des postes de relevage situés en zones inondables hors de ces zones afin d’éviter les futures dégradations par temps de pluie. Des réflexions sont menées pour limiter l’arriver des eaux pluviales à l’entrée de la station d’épuration mais aucune solution précise n’a été identifiée hormis la dérivation d’une partie des eaux de pluie (collectées sur 5 ha) vers le Gier. Les eaux pluviales de l’A47 sont déjà dirigées vers le Gier.

Les stations d’épuration ont mis en place différents modes de traitement pour les boues produites. La station d’épuration de Tartaras possède un plan d’épandage avec suivi agronomique pour 1500 tonnes de boues d’épuration épandues sur des parcelles agricoles situées principalement hors du bassin versant du Gier (secteur de Montbrison) à l’exception de 9 hectares situés sur la commune de Saint Romain en Jarez. Le reste des boues d’épuration (environ 1500 Tonnes) part en compostage. Le SYSEG possède un plan d’épandage depuis 1995, 3 500 T de boues par an (soit 900 T de matière sèche) sont épandues sur 650 ha de parcelles agricoles. Seules 213 ha, soit près du 1/3 de la surface d’épandage se trouve sur le bassin versant du Gier. Chaque année 2,6 T de matière sèche de boues sont épandues, le plan d’épandage correspond à un chargement de 12 kg de MS/ha. L’épandage se fait principalement sur des brunisols (ou des brunisols luviques) à l’exception d’une petite dizaine d’hectare de colluviosols (Recyval – SYSEG, 2006). Les boues de la station d’épuration de St-Jean Bonnefonds sont envoyées vers des centres de traitement situés en dehors du bassin versant du Gier.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 20/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Tableau 3 : Station d’épuration du bassin versant du Gier Mise Nom de la Taille Mise en Type / filière aux Suivi Projet Station (EH) Service Normes Chagnon - Bourg 680 Filtre Eparco 1998 Oui Mage Chagnon - 180 Lagune 2 bassins 1991 Oui Mage Leymieux Boues activées - aération Givors 88000 prolongée + Traitement 1994 Oui SYSEG physico-chimique La Terrasse sur Boues activées - aération Etudes en cours pour 500 Non Cholton Dorlay prolongée nouveau projet Filtres plantés de Longes - Bourg 400 2006 Oui Cholton macrophytes Longes - Filtres plantés de 200 2005 Oui Cholton Dizimieux macrophytes Pavezin 300 Filtre planté de roseaux 2007 Oui Mage Construction d'une nouvelle Boues activées - aération Riverie 600 1980 Non Satese 69 STEP (250 E.H.) + 2 mini prolongée station 50 EH et 12 EH Sainte-Croix-en- Bassin d'infiltration 200 2002 Oui Mage Jarez percolation Boues activées - aération Mise en place de St-Chamond 68000 2000 Oui Véolia prolongée autosurveillance du réseau St-Christo en J. - 300 Lit bactérien forte charge Maisonneuve St-Jean- Boues activées - aération Sogea + 5000 2006 Oui Bonnefonds prolongée Commune St-Joseph - 80 Filtre planté de roseaux 2004 Oui Mage Bissieux St-Joseph - 560 Filtre planté de roseaux 2008 Oui Mage Bourg St-Romain-en-J. - construction STEP (filtres 400 Lit Bactérien 1988 Non Mage Les vignes plantés de roseaux) St-Romain-en-J. - 60 Filtre à sable 1999 Oui Mage Trivoliniere mise en place 3 ième vis de SIAMVG+ relevage + traitement Boues activées - aération Tartaras 41000 1988 Oui Lyonnaise physico-chimique du prolongée des eaux phosphore + 2ième clarificateur Valfleury 450 Lit d'infiltration percolation 2003 Oui Mage

2.2.3 Les systèmes d’assainissement non collectif Sur le bassin versant du Gier, 4 SPANC (Service Public d’Assainissement Non Collectif) se partagent le suivi de la majorité des communes : SIANC du Pilat, SIDEFU, SIPG et SYSEG (tableau 4). Les communes de St Didier sous Riverie, Châteauneuf, Lorette et St-Chamond ont délégué leur compétence de SPANC à des entreprises privées (Figure 10).

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 21/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Tableau 4 : Caractéristiques des principaux SPANC

Organisme Compétences Filière majoritaire SYSEG Contrôle de conception, d’implantation Fosses toutes eaux et de bonne exécution sur les Puits perdus et systèmes de drainage installations neuves ou réhabilitées + vidange (en cours d’étude) SIPG Contrôle de conception, d’implantation Fosse toutes eaux (age > 40 ans) et de bonne exécution sur les Filière drainée (exceptionnellement) installations neuves ou réhabilitées Sur le socle de roche dur ou sur une zone argileuse: filière compacte recommandée SIDEFU Contrôle de conception, d’implantation Puits perdus et rejets directs majoritaires et de bonne exécution sur les Tranchée d’infiltration si possible, sinon filière installations neuves ou réhabilitées compacte / filtre à sable recommandés SIANC du Contrôle de conception, d’implantation Fosse toutes eaux, puits perdus et rejets directs Pilat et de bonne exécution sur les majoritaires installations neuves ou réhabilitées Filtre à sable drainé recommandé (roche affleurante, pente) Le SPANC a un rôle de contrôle des installations d’assainissement, aussi bien lors de construction que pour l’existant (habitations anciennes). Il doit aussi vérifier la conformité du dispositif (norme DTU 64-1) ainsi que son entretien et son bon fonctionnement. D’après les enquêtes menées auprès des SPANC du bassin versant, on dénombre à ce jour, sur le bassin versant 2700 installations d’assainissement individuel (annexe 4). Plus de la moitié de ces dernières doivent faire l’objet de travaux. Dans certaines zones, il existe plusieurs installations d’assainissement non collectif montrant des dysfonctionnements et regroupées dans une petite zone géographique qu’on appellera « point noir » (tableau 5, figure 10).

Figure 10 : Carte de distribution des SPANC et de localisation des points noirs

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 22/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Tableau 5 : Etat de l’assainissement non collectif d’après les enquêtes auprès des SPANC du bassin versant

SPANC État des lieux Points Noirs Projet SYSEG 15% favorable Entre St-Jean de Touslas et St-Maurice sur St-Jean de Touslas et St- 45% avec Dargoire, le long de la route D342, il Romain en Gier: réserve n’existe aucun système d’Assainissement Raccordement progressif Collectif : rejet direct de l’ensemble de la 40 % population défavorable St-Maurice s/ Dargoire : réseau de collecte sans système d’assainissement associé St-Maurice s/ Dargoire: (coup de raccordement trop élevé pour les Filière plantée de roseau hameaux) pour traiter « Les La Madeleine (St-Maurice s/ Dargoire) : Granges » (réalisé) rejet sous l’autoroute (ancien canal du Gier) St-Romain en Gier : 7 hab. sans assainissement SIPG 30 % conforme Entre Lorette et La Grand’Croix (Corbeyre) Génilac: secteur « La 60 % non- : 5 ou 6 habitations avec un système Mure » raccordé au réseau conforme d’assainissement qui se déverse dans le de Chagnon talweg (zone de pente avec peu d’espace) 10 % inconnu Rive de Gier: Rive de Gier (Chemin de Montjuin) : Raccordement des anciens puits miniers utilisés comme puit secteurs « Gangelaude » perdu et « Chemin des Croix » Saint Romain en Jarez : Les Trois Pierres, L’Horme: Protection du Philigey, Montsiber, la Cordelière, Chez ruisseau du Fay par le Vial, Jaboulay et le Devet sont des zones prolongement du réseau sensibles du fait des fortes pentes sur la route du Fay SIDEFU 29 % de bon à St-Christo en Jarez: Albusy + Le Vieil Des nouvelles installations acceptable Ablusy : rejets directs aux fossés pourront être mises en 71 % St-Jean Bonnefonds: Nantas : rejet direct place dans le cadre défavorable dans une marre; La Sautinière & La Croix d’extension ou de & La Roche Bréas : Plusieurs filières rénovation de bâtiment présentant des risques pour le milieu ou existant. pour la salubrité Sorbiers: Beuclas & Route de Saint Chamond et Route de Briançon (Sur tracé A 45) Rochetaillée (St Etienne): Périmètre de protection SIANC du Pilat 22 % de La Valla-en-Gier et Sainte-Croix-en-Jarez : St-Paul en Jarez: Projet de favorable fortes pentes & périmètres de protection 4 lots en ANC 78 % AEP défavorable Communes du Rhône: Faible épaisseur de terre végétale (horizon O) à roche dur affleurante Pavezin : Maisons neuves sans système d’assainissement L’assainissement non collectif peut engendrer des pollutions diffuses des eaux de surface ou des eaux souterraines par infiltration des rejets dans les failles. La mise aux normes de ces dispositifs par réhabilitation progressive permettrait de limiter les pollutions principalement dans les zones connues comme sensibles (ex : points noirs).

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 23/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA 2.3 Les pollutions d’origine industrielle sur le bassin versant

2.3.1 Bilan des activités économiques du territoire Par l’intermédiaire des enquêtes aux communes, des informations disponibles en ligne ainsi que des visites de terrain, nous avons répertorié les industries et PME/PMI pouvant avoir potentiellement un impact sur la qualité des eaux. Cet inventaire nous a amené à collecter des informations sur un total de 690 établissements : industries de différents domaines, de commerçants en gros, d’entreprise de transport, ainsi qu’une partie des artisans, des commerçants et des services installés sur le territoire. Nous avons particulièrement insisté sur les domaines pour lesquels les risques de pollution sont plus importants (tableau 6). Bien qu’il soit difficile de considérer cette liste des établissements industriels comme exhaustive, des tendances apparaissent nettement. Une courte analyse peut amener des pistes de réflexion concernant les grands domaines polluants. On note rapidement que 190 entreprises parmi la liste de 690, ont pour activité principale le commerce de détail, un service à la personne et aux entreprises, ou la restauration. Ces 190 entreprises représentent un très grand nombre de situations différentes et il est difficile d’évaluer l’impact de chacune sur la qualité des eaux de surface. La variabilité des risques liés à ces entreprises est d’autant plus importante que la diversité des structures est grande. A ce stade de l’étude, aucune analyse approfondie ne peut être faite sur ces activités.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 24/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Tableau 6 : Nombre et proportion d’industries au registre des ICPE, de l’IREP, des agences de l’eau et total, par secteur d’activité, sur le bassin versant du Gier ICPE Répertorié Répertorié Total dans IREP aux agences de l'eau Type d'activité nb % nb % nb % nb % Industrie primaire/Chimie 3 0,6% Industrie primaire/Plastique 1 2,8% 3 0,6% Industrie primaire/Minéraux 1 2,4% 1 5,0% 1 2,8% 4 0,8% Industrie primaire/Métaux 3 7,1% 2 10,0% 2 5,6% 8 1,6% Total industrie primaire 4 9,5% 3 15,0% 4 11,1% 18 3,6% Textile 2 4,8% 1 5,0% 3 8,3% 19 3,8% Industrie secondaire/Electrique 3 7,1% 1 5,0% 2 5,6% 6 1,2% Industrie secondaire/Machine 3 7,1% 2 10,0% 3 8,3% 20 4,0% Industrie secondaire/Ameublement 3 0,6% Industrie secondaire/Divers 4 0,8% Industrie secondaire/Métaux 11 26,2% 9 45,0% 11 30,6% 70 14,1% Industrie secondaire/Automobile 5 1,0% Total Industrie secondaire 19 45,2% 13 65,0% 19 52,8% 127 25,5% Agroalimentaire/Fruit 1 2,8% 2 0,4% Agroalimentaire/Lait 1 2,5% 1 2,8% 2 0,4% Agroalimentaire/Denrées 1 5,0% 2 5,6% 14 2,8% Agroalimentaire/Viande 3 7,1% 1 2,8% 5 1,0% Total Industries Agroalimentaire 4 9,5% 1 5,0% 5 13,9% 23 4,6% Génie Civil 10 2,0% BTP 91 18,3% Total Génie Civil+BTP 100 20,1% Transport / Divers 1 2,4% 3 0,6% Transport / Routier 1 2,4% 1 5,0% 100 20,1% Total Transport 2 4,8% 1 5,0% 103 20,7% Extraction 2 4,8% 2 0,4% Cokéfaction 1 2,4% 1 0,2% Papier et Impression 1 2,4% 4 0,8% Travail du Bois 1 2,4% 1 2,8% 11 2,2% Paysagiste 6 1,2% Déchets 4 9,5% 2 10,0% 1 2,8% 10 2,0% Eaux 3 8,3% 4 0,8% Réparation/Installation d'équipements 2 4,8% 32 6,4% Commerce de gros 2 0,4% Commerce de gros / intermédiaire 1 0,2% Commerce de gros / services 8 1,6% Commerce de gros / automobile 1 2,4% 17 3,4% Commerce de gros / Agroalimentaire 2 5,6% 6 1,2% Commerce de gros / Industries et Machines 1 2,4% 1 2,8% 23 4,6% Total Commerce de Gros 2 4,8% 3 8,3% 57 11,4% Total 42 20 36 498 D’après les données recueillies et synthétisées dans le tableau 6, on voit que l’industrie secondaire est très présente. Le travail des métaux est largement dominant au sein de la filière industrielle. Les activités de construction (BTP et génie civil) ainsi que le transport représentent une part importante de l’activité. Les industries primaires et les industries d’agroalimentaire ne sont pas très présentes en nombre, elles sont cependant très bien représentées au sein des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement ou au sein des registres d’émissions polluantes ou des agences de l’eau. L’impact de ces secteurs sur l’environnement est à surveiller. On remarque que la proportion d’entreprises de transport apparaît importante dans notre inventaire. Ceci peut s’expliquer par le fait que la source de données utilisée a permis d’être exhaustif sur les transporteurs, bien qu’un grand nombre de ces entreprises soit formé d’un ou de deux conducteurs seulement. Cependant, il existe parmi ces structures des parcs plus importants qui sont parfois

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 25/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA équipés de stations de lavage susceptibles de consommer et rejeter des eaux usées sans aucune surveillance (ex : Chazot Transport).

2.3.2 Les pollutions industrielles connues et surveillées

 Les émissions mesurées dans le cadre du registre des émissions polluantes A l’échelle de la région Rhône-Alpes, les rejets industriels ayant pour milieu récepteur le Gier (ou un de ses affluents) ne figurent pas parmi les plus importants. Malgré tout, plusieurs établissements (dont les ICPE) sont inscrits au registre européen des émissions polluantes (European Pollutant Emission Register EPER) ou le registre national des émissions polluantes (iREP) (tableau 6). Ces registres fournissent des informations sur les rejets aqueux ou atmosphériques annuels des industries de mécanique, de sidérurgie ou minérale majoritairement. Les établissements d’agroalimentaire ou de construction ne sont pas concernés par ces taux d’émissions.

Tableau 7 : Emissions des industries inscrites au registre français des émissions polluantes du bassin versant du Gier. Etablissement Activité Type de Prélèvement Emissions rejet d’eau (m 3/an) Réseau Milieu GAEC Grand Buisson Elevage Air * 16500 kg/an d’Ammoniac Galva Gaillard Mécanique - Air 542 0 211 kg/an de Zinc Traitement de surface Galvaloire Mécanique - Eau 5170 0 0,000045 kg/an de Nickel Traitement de surface (direct) Industeel Loire Sidérurgie - Air * 50 kg/an d’Arsenic Métallurgie 11 kg/an de Cadmium 321 kg/an de Cuivre 238 kg/an de Manganèse 70,7 kg/an de Nickel 132 000 kg/an d’oxydes d’Azote 232 kg/an de Plomb 2 240 kg/an de Zinc

51 500 t/an de CO 2 Industeel Loire Sidérurgie - Eau * 42600 276000 11,3 kg/an de Plomb Métallurgie (direct) 210 kg/an de Zinc 242 kg/an de Manganèse 27,1 kg/an de Nickel Modertech Industries Mécanique - Eau 2830 0 2,7 kg/an de Fluor Traitement de surface (direct) 1,92 kg/an de Nickel Setforge Extrusion Sidérurgie - Eau 6680 0 0,45 kg/an de Fluor Métallurgie (direct) Setforge Extrusion Sidérurgie - Eau 6680 0 5,8 kg/an de Nickel Métallurgie (indirect) Setforge l'Horme Sidérurgie - Eau 72200 0 0,02 kg/an de Cadmium Métallurgie (indirect) 0,012 kg/an de Mercure Setforge l'Horme Sidérurgie - Eau 72200 0 0,14 kg/an de Nickel Métallurgie (direct) 0,06 kg/an de Plomb STEP St-Chamond Déchets et Air 0 0 1,95 kg/an de Chlore Traitements 1,01 kg/an de Fluor Unifrax Industries Minérales Air * 33800 0 156 000 kg/an d’oxydes d’Azote (*) rejets également répertoriés à l’échelle européenne (EPER), ces industries comportent au moins une activité listée à l’annexe 1 de la directive IPPC dont la capacité nominale est supérieure au seuil spécifié dans la directive IPPC.

Les émissions liquides concernent tout particulièrement notre étude. Cependant, les émissions dans l’air peuvent aussi avoir des incidences sur la qualité des eaux de surface. En effet, les polluants atmosphériques sont susceptibles de se déposer sur les surfaces (toit, sol, végétation, etc.) à des distances variables du lieu d’émission. Lors des pluies, ces surfaces sont lessivées et les éléments

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 26/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA déposés sont transférés du milieu aérien vers le milieu aquatique. Les eaux pluviales chargées sont soit directement reliées au milieu naturel, soit dirigées vers une station de traitement, soit acheminées vers un déversoir d’orage. Seules les émissions de déchets n’ont pas été intégrées à l’étude. Les éléments rejetés directement dans le milieu sont principalement le nickel, le plomb et le fluor. Les rejets de mercure sont traités avant d’atteindre le milieu naturel. Il existe 4 entreprises rejetant leurs eaux polluées directement dans le milieu : Galvaloire, Modertech Industries, Industeel (site de Chateauneuf) et les 2 établissements de l’entreprise Setforge. Les rejets d’Industeel Loire sont de loin les plus importants en quantité. Les rejets de l’établissement Modertech Industries dans les quartiers de Terrenoire à l’amont du Janon peuvent être préjudiciables au milieu étant donné qu’elles sont rejetées dans un milieu de bonne qualité par rapport à l’aval du bassin versant (DRIRE Rhône-Alpes, 2006). Une seule exploitation agricole spécialisée dans la production avicole est inscrite dans ce registre des émissions polluantes pour la charge en ammoniac dégagée. Cette exploitation se trouve en limite nord de la zone d’étude, dans le sous bassin versant du ruisseau de la combe d’Allier. Les autres rejets atmosphériques sont très variables en nature et en quantité. L’établissement Industeel Loire est celui qui émet la plus grande diversité d’éléments. En plus de ces registres qui permettent un suivi des plus grands rejets dans la zone, il existe bien d’autres établissements de taille plus modeste ne dépassant pas les seuils de rejets les obligeant à déclarer leurs émissions. Dans ces plus petites structures, les rejets sont inférieurs au seuil soit parce que les circuits de production sont organisés de manière à limiter au maximum les rejets, soit parce qu’ils sont équipés de filière de pré-traitement de l’eau ou de l’air, soit encore parce que la production totale annuelle est plus faible et ainsi les émissions sont proportionnellement inférieures et restent sous les seuils. Aucune vérification ou enquête auprès de ces structures ne nous permet à ce stade d’avoir plus d’information à ce sujet. On notera cependant, que les établissements effectuant du traitement de surface, de la métallurgie ou d’industries minérales sont susceptibles d’émettre les mêmes composants de manière diffuse et en plus petites quantités.

 Les rejets industriels suivis par les agences de l’eau Les agences de l'eau perçoivent des redevances payées par les usagers de l'eau (ménages, collectivités, industriels, agriculteurs, ...) ainsi que par les activités économiques ou industrielles qui génèrent des rejets d'eaux usées dans un réseau public d'assainissement. Le bassin Rhône- Méditerranée accueille 20 % de la production industrielle française. Grosse consommatrice d'eau, l’industrie peut générer des rejets polluants, dangereux pour l'environnement. La redevance pour pollution est assise sur la pollution annuelle rejetée au milieu naturel, c'est-à-dire après traitement éventuel des effluents, aussi appelée pollution nette. La pollution nette, en règle générale, résulte du calcul de la quantité de pollution produite (pollution brute) à laquelle on soustrait la quantité de pollution éliminée en interne par les propres dispositifs de traitement de l’établissement industriel. On peut ainsi quantifier la quantité de pollution à la sortie de chaque établissement (figure 11) (Bibliothèque de téléchargement de données sur l'eau du bassin Rhône-Méditerranée, et de l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne). Le suivi régulier des rejets devient obligatoire au-delà d'un certain seuil d’émission. Ainsi, les agences de l’eau détiennent des informations concernant tous les industriels ayant déclaré leur rejet au réseau de collecte ou dans le milieu naturel.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 27/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA 300 a. MES 504,57 kg/j MO P 250 NR MI METOX 200 AOX

150 kg/jour moyen kg/jour 100

50

0 B.I.C. B.V.F. Addax Sofam Metover Galvaloire Dervaux Ets Dervaux Ets CUMA Cellieu CUMA Lustucru-Frais Crème Industeel Loire Industeel Berthéas & cie & Berthéas Oriol et Badoux Oriol Potato Masters Masters Potato Famaro/ Ermont Famaro/ Setforge l'Horme Setforge Setforge Extrusion Setforge Famer INDUSTRIE Famer Beton Rhone Alpes Rhone Beton Hopital Rive de Gier de Rive Hopital St Chamond Hopital Thyssenkrupp Mavilor Thyssenkrupp Manufacture de forage Manufacture Hypermarché Carrefour Hypermarché Spear & Jackson France Jackson & Spear Bissaardon Jus de Fruits de Jus Bissaardon Tardy et compagnie ETS ETS etcompagnie Tardy Haulotte Group (Pinguely) Group Haulotte Entrepot Viande Boucherie Viande Entrepot Traitement de l'eau - Layat - l'eau de Traitement Saint Chamond Distribution Saint Chamond SYS / NBC Industries GIAT Modertech Industries SAS SAS Industries Modertech GAEC Clot Marquet / volaille / Marquet Clot GAEC SAG France (ex RAUFOSS) (ex France SAG Société de distribution d'eau de distribution Société d'eau distribution de Société Valmont France (ex Tubalco) (ex France Valmont Galvanisation Claude Gaillard Claude Galvanisation 12 - TDI Compagnie & V Louison NR Nette b. MI METOX 10 AOX

8

6 kg/jour moyen kg/jour 4

2

0 B.I.C. B.V.F. Addax Sofam Metover Galvaloire Dervaux Ets Dervaux CUMA CUMA Cellieu Lustucru-Frais Crème France Berthéas & Berthéas cie Industeel Loire Industeel Oriol et Badoux et Oriol Potato Masters Potato Famaro/ Famaro/ Ermont Setforge l'Horme Setforge Setforge Extrusion Setforge Famer INDUSTRIE Beton Rhone Rhone BetonAlpes Hopital RiveGier Hopital de StChamond Hopital ThyssenkruppMavilor Manufacture de forage de Manufacture Hypermarché Carrefour Bissaardon Jus de Fruits de Jus Bissaardon Spear & Jackson &France Spear Tardy et compagnie ETS et compagnie Tardy Haulotte Group (Pinguely) Haulotte Entrepot Boucherie Viande Entrepot Traitement de l'eau - l'eau Layat de Traitement Modertech Industries SAS SAS Modertech Industries Saint Chamond Distribution Saint Chamond GIAT Industries / NBC NBC / SYS Industries GIAT GAEC Clot Marquet / Marquet Clotvolaille / GAEC SAG France (ex SAG RAUFOSS) (ex France Société de distribution d'eau d'eau distribution de Société d'eau de distribution Société Valmont Tubalco) (ex France Valmont Galvanisation Claude Gaillard Claude Galvanisation V Louison & Compagnie - TDI - & Compagnie V Louison

Agroalimentaire Service Divers Mécanique – Traitement des métaux Textile MES : Matière En suspension (en kg/j) ; MO : Matière Organique (en kg/j); P : Phosphore (en kg/j); NR : Azote Réduit (en kg/j) ; MI : désigne l'ensemble des polluants des eaux - minéraux et organiques - ayant une toxicité suffisante pour inhiber le développement et/ou l'activité des organismes aquatiques; METOX : calculé par la somme pondérée (exprimée en g/l) de huit métaux et métalloïdes, affectés des coefficients de pondération liés aux différences de toxicité des éléments : mercure 50, arsenic 10, plomb 10, cadmium 10, nickel 5, cuivre 5, chrome 1, zinc 13 ; AOX : substances organiques contenant des halogènes (chlore et brome) Figure 11 : Pollutions industrielles Nette d’après les redevances aux agences de l’eau (source, année). a. tous les polluants sont représentés, b. seuls certains polluants ont été représentés pour une meilleure lisibilité.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 28/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Le graphique précédent montre les pollutions de certaines industries. Les entreprises de transformation alimentaire produisent plus d’azote réduit que les autres types d’industries (principalement lors de la transformation des produits carnés). L’établissement de commercialisation de pomme de terre produit des forts taux de matière en suspension, son taux de matière organique est inférieur à la moyenne mais non négligeable. Les commerces et services ainsi que la production d’eau potable produisent des importantes quantités de matière en suspension. Les industries dites de mécanique et de travail des métaux sont nombreuses et regroupent diverses activités dont les entreprises de bâtiments qui ont une grande responsabilité dans la production des matières en suspension. Les industries de traitement de surface produisent des grandes quantités de phosphore, ainsi que des matières inhibitrices et des métaux et métalloïdes. Parmi ce type d’industries, une production ponctuelle d’azote est notée chez Haulotte, et la quantité de matière organique produite est importante dans l’industrie Famer. On note par ailleurs que l’établissement Sag France a effectué d’importants investissements pour modifier sa chaîne de traitement de surface et ainsi améliorer la qualité des eaux à la sortie de l’établissement. Les industries textiles produisent principalement des matières en suspension et de la matière organique en quantité moyenne, elles sont aussi productrices d’azote réduit.

 Le suivi des ICPE Parmi les industries, certaines sont classées comme ICPE. Une Installation Classée pour la Protection de l’Environnement (ICPE) est d'une manière générale, toute installation qui peut présenter des dangers ou des inconvénients pour la commodité du voisinage, la santé, la sécurité, la salubrité publique, l’agriculture, la protection de la nature et de l’environnement ou la conservation des sites et monuments. Les ICPE sont définies par la loi du 19 juillet 1976, aujourd'hui codifiée aux articles du Titre Ier du livre V du Code de l'environnement (Service Public de l'accès au droit, DRIRE Rhône- alpes [en ligne]). Une nomenclature classe les activités sous le régime de déclaration ou d'autorisation en fonction des dangers ou inconvénients qu'elles peuvent représenter :  les ICPE soumises à déclaration ou Classe D ne présentent pas de graves dangers ou inconvénients mais, doivent néanmoins respecter des prescriptions générales édictées par le préfet ;  les ICPE soumises à autorisation préfectorale ou Classe A présentent de graves dangers ou inconvénients pour l’environnement. L’autorisation n’est alors délivrée que si les dangers et inconvénients peuvent être prévenus par des mesures spécifiées dans l’arrêté préfectoral d’autorisation ;  les ICPE soumises à autorisation et servitude d’utilité publique ou "Seveso", à implanter sur un site nouveau et susceptibles de créer, par danger d’explosion ou d’émanation de produits nocifs, des risques très importants pour la santé ou la sécurité des populations voisines et pour l’environnement, des servitudes d’utilité publique pouvant être instituées.

La DRIRE Rhône-Alpes et les départements de la Loire et du Rhône dispose d’une liste des ICPE sur leur territoire. Selon leur régime, ces installations ne sont pas suivies par les mêmes services. Les listes détenues par la DRIRE indiquent un total de 48 ICPE sur le département de la Loire (hors Terrenoire) et 14 ICPE dans le département du Rhône. Cependant, ces listes ne sont pas toujours actualisées, un certain nombre des établissements mentionnés dans ces listes ont cessé toute activité ou ont été détruits durant ces dernières années. Au final, on dénombre 48 ICPE sur le bassin versant du Gier dont 6 exploitations agricoles (figure 12, annexe 5). Parmi les ICPE du bassin versant du Gier, on retrouve 20 installations soumises à autorisation, 7 installations soumises à déclaration, 5 installations soumises au régime de déclaration avec contrôle d'organismes tiers. Le statut administratif des autres installations n’est pas mentionné.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 29/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Figure 12 : Localisation des Installation Classée pour la Protection de l’Environnement. Ces installations classées pour la protection de l’environnement dépassent des seuils d’utilisation de substances, et sont donc potentiellement dangereuses pour l’environnement. Ces établissements qui représentent un risque marqué de pollution ponctuelle ou diffuse des eaux superficielles du bassin versant du Gier font l’objet d’un suivi régulier et d’une réglementation stricte, la loi prévoit un contrôle de ces installations dans le but d’éviter les désagréments les plus importants. Le non respect des préconisations, peut donner lieu à de lourdes contraventions, voire même entraîner la fermeture de l’usine si les mises aux normes ne sont pas effectuées dans le délai imparti. Les ICPE sont contrôlées par l’Etat, les pollutions qui en découlent sont connues et réglementées.

 Les sites pollués de la base de données BASOL Les activités passées ou en cours de certains établissements conduisent à une pollution des sols, et leurs implantations sont devenues des sites pollués. Un site pollué est un site qui, du fait d'anciens dépôts de déchets ou d'infiltration de substances polluantes, présente une pollution susceptible de provoquer une nuisance ou un risque pérenne pour les personnes ou l'environnement. La pollution présente un caractère concentré, à savoir des teneurs souvent élevées et sur une surface réduite (quelques dizaines d'hectares au maximum). Elle se différencie des pollutions diffuses, comme celles dues à certaines pratiques agricoles ou aux retombées de la pollution automobile près des grands axes routiers. Ces situations sont souvent dues à d'anciennes pratiques sommaires d'élimination des déchets, mais aussi à des fuites ou à des épandages de produits chimiques, plus ou moins accidentels. D’après la base de données BASOL, sur la zone du bassin houiller stéphanois, il existe 13 sites présentant un risque pérenne, réel ou potentiel, pour la santé humaine ou l'environnement (Figure 13, Annexe 7). On note la présence de pollutions par les hydrocarbures dans 8 sites sur 13. Les métaux

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 30/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA lourds, les BTEX et les produits chlorés sont les autres polluants majeurs. La faible présence de nappe d’eaux souterraines importantes et/ou captées sur le bassin versant du Gier, limite le risque de transfert des pollutions vers les eaux superficielles ou les zones de captages pour l’alimentation en eau potable. Toutefois, on relève la présence de pollution par les hydrocarbures dans un puits à usage agricole sur la commune de St-Romain en Gier (site de la station service Total) (BASOL [En ligne]).

Figure 13 : Carte de localisation des sites pollués Basol. Source Basol [en ligne].

2.3.3 Les secteurs pouvant être source de pollution spécifique Les risques accidentels de pollution sont faibles dans le bassin versant du Gier en regard de la directive Seveso, aucun établissement n’étant soumis à cette réglementation sur le bassin versant. Cependant, les risques chroniques de pollutions ne doivent pas être négligés. Les élevages agricoles figurent parmi les établissements à risque chronique. Les anciens sites industriels peuvent continuer d’être source de pollution, c’est le cas pour le site de l’ancienne verrerie VMC à Givors qui continue d’émettre du plomb. Globalement, au sein des activités représentés sur le bassin versant du Gier, on peut noter que les industries agro-alimentaire suivies des industries du textile sont susceptibles d’apporter des eaux à fort taux de matière organique (DCO/DBO) et de matière en suspension (MES) (ces taux sont inférieurs aux industries du papier-carton et de la chimie peu représentés sur notre zone d’étude). Les industries agroalimentaires peuvent également émettre des substances dangereuses telles que des chloroformes, des nonylphénols, ainsi que du cuivre, du chrome, du nickel et du zinc. Les industries du textile produisent des nonylphénols, du cadmium, du mercure, du chloroforme, du chrome ainsi que les 5 HAP classées substances dangereuses prioritaires.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 31/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA L’industrie métallique ainsi que l’industrie mécanique sont particulièrement représentées. A la sortie de ces industries des substances dangereuses sont souvent retrouvées dans les rejets aqueux : des nonylphénols, du cadmium, du chrome, du cuivre, de l’anthracène, du fluoranthène, ainsi que 5 HAP classées substances dangereuses prioritaires et des chloroalcanes C10-C13. Des traces de mercure, nickel, plomb, phosphore, zinc et naphtalène peuvent également être retrouvées selon le type de process utilisé (Action Nationale de Recherche et de Réduction des Rejets de Substances Dangereuses dans les Eaux, 2006). Les rejets atmosphériques sont plus ou moins caractéristiques selon le type d’activité de l’entreprise. Ainsi les activités d’extraction provoquent une importante libération de dioxyde de carbone, la fabrication de verre induit souvent des émissions d’arsenic, de cadmium et de plomb tandis que les industries de travail des métaux peuvent rejeter du zinc, du manganèse, du chrome selon le type de traitement effectué. Globalement les processus industriels tel que la métallurgie, la sidérurgie, le recyclage des métaux et les verreries rejettent des quantités importantes de métaux lourds dans l’atmosphère. Ce type d’activité étant très présent dans la vallée du Gier, les émissions de métaux lourds doivent être importantes. Ces émissions sont réparties dans les nombreux établissements de la vallée, on peut cependant noter que l’établissement Industeel Loire figure parmi les industries polluantes de la région Rhône-Alpes autant pour ses rejets aqueux que pour ses émissions atmosphériques (DRIRE Rhône-Alpes, 2006).

2.4 Les activités agricoles

2.4.1 L’occupation du sol et les pratiques culturales Sur l’ensemble du bassin versant, 550 exploitations ont effectué une déclaration PAC (Télépac [En ligne]). Ces exploitations se répartissent de manière inégale la surface agricole utile de la vallée. Certains déclarants sont doubles actifs et ne constituent pas des exploitations agricoles dites professionnelles. Les pratiques agricoles sont très variables d’une rive à l’autre du Gier et dans ses différents sous-bassins versants. Ainsi, la rive droite du Gier présente une quantité importante de vaches laitières ainsi que de caprins et en quantité moindre des ovins. A l’amont du bassin versant, ces exploitations peuvent être considérées comme des exploitations de montagne. Associé à cet atelier d’élevage particulièrement développé, on trouve des cultures de céréales à paille, accompagnées d’un peu de maïs, le territoire possède les caractéristiques d’un système de polyculture-élevage laitier. Les perspectives des exploitations agricoles sont bonnes grâce à l’organisation par filière et le développement de la vente directe pour une meilleure valorisation locale des produits ; cette valorisation est partiellement aidée par la présence du parc régional du Pilat (14). En rive gauche du Gier, l’arboriculture est très présente sur les coteaux du Jarez (communes de Cellieu, Chagnon, Génilac, St-Romain en Jarez). L’agriculture de cette zone est dominée par une arboriculture dynamique fonctionnant en petites unités sans véritablement de coopération. Le tonnage principal concerne la cerise suivie des pommes, des poires et d’autres. Cette production sort des exploitations le plus souvent par des circuits courts. Les communes les plus à l’Est (St Joseph, Tartaras et St Maurice sur Dargoire) gardent une production ponctuelle de vignes. Autour de l’agglomération de Saint-Etienne (communes de Saint-Chamond, Saint-Jean-Bonnefonds et Sorbiers), l’espace agricole reste encore important malgré un tissu urbain dense, on y retrouve des élevages de bovins lait et de bovins allaitants organisés en vente directe. Selon le type d’activité, les risques de pollutions des eaux ne sont pas les mêmes. Les enjeux par rapport à la qualité de l’eau diffèrent d’un espace agricole à un autre (Epures, 2005 ; DDAF Loire, 2008).

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 32/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Figure 14 : Paysages agricoles du bassin versant du Gier, à gauche, en haut : les coteaux du Jarez ; en bas et à droite : polyculture élevage en rive droite du Gier, à proximité du parc régional du Pilat

Dans le bassin versant du Gier, l’hydromorphie des sols est moyenne à forte dans les fonds de vallée, et nulle ailleurs. Des ruissellements importants accompagnent donc les nappes d’accompagnement des cours d’eau. Le potentiel de ruissellement hors facteurs topographiques est considéré comme moyen dans ces fonds de vallée. Les terrains agricoles sont généralement peu drainés sur le territoire à l’exception des communes à l’aval du bassin versant. Etant données les caractéristiques du territoire, les eaux superficielles du bassin versant du Gier sont considérées comme moyennement vulnérables, et les eaux souterraines comme faiblement vulnérables. La combinaison de la vulnérabilité et de la pression phytosanitaire nous amène à établir un potentiel fort de contamination des eaux superficielles sur l’ensemble du bassin versant (annexe 8) (CROPPP, 2006 et 2008).

2.4.2 Les activités agricoles et les enjeux par rapport à la qualité de l’eau Les élevages peuvent générer nuisances et inconvénients divers, les principaux étant la pollution de l’eau et de l’air. L’extension des élevages peut aussi être à l’origine d’une atteinte aux paysages, aux sites classés ou protégés. La pollution de l’eau a principalement pour origine l’apport sur les sols de nitrates contenus dans les effluents d’élevage mais également dans les amendements minéraux utilisés pour la croissance des végétaux. La pollution par les nitrates peut être accidentelle (rupture d’un ouvrage de stockage, débordement d’une fosse) mais elle peut prendre un caractère permanent et cumulatif, si elle est insidieuse (défaut d’étanchéité, mauvaises pratiques agricoles). La part de pollution de l’eau par le phosphore agricole n’est pas négligeable (deuxième plan derrière la pollution liée à l’usage de lessives). Elle contribue en présence des nitrates à l’eutrophisation des eaux superficielles (lac, barrage...) et à une atteinte de la flore et de la faune aquatiques. Le bassin versant du Gier n’est pas considéré comme une zone vulnérable pour les nitrates d’après l’état des lieux détaillé de la DCE (Agence de l’Eau Rhône-Méditerranée & Corse, 2003). Concernant l’air, tous les animaux contribuent à la production de gaz nocifs pour la couche d’ozone. Les élevages importants à caractère industriel (élevages hors sols de plus de 40 000 places de volailles, 2 000 places de porcs en engraissement ou 750 truies) sont répertoriés comme émetteurs de gaz à effet de serre (ammoniac, méthane...) et sont sous surveillance au titre de la directive IPPC. D’autre part, la nomenclature des installations classées fixe les seuils (en effectifs) des élevages

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 33/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA soumis à déclaration ou autorisation au titre de la protection de l’environnement (Annexe 6). Il existe au moins 5 exploitations agricoles soumise à la règlementation des installations classées (Annexe 5 et 6) ayant pour activités principales l’élevage porcin, avicole, bovin ou autre. Par ailleurs, la présence d’élevage sur un territoire implique la fabrication de sous-produits animaux, l’élimination de ces sous- produits est encadrée par une réglementation stricte. Il existe sur le bassin versant du Gier un point de dépôt à Saint-Jean Bonnefonds mais aucune usine traitant des sous-produits susceptible d’apporter une pollution par les matières organiques et/ou la graisse telle qu’on peut l’observer pour les abattoirs. Les parcelles de grandes cultures ou de cultures fourragères reçoivent des amendements organiques et/ou des amendements chimiques. Les plans d’épandage pour les stations d’épuration de Givors et de Tartaras utilisent une partie de ces terres agricoles ayant les sols les plus appropriés (brunisols et colluviosols principalement) pour recycler leurs boues. Selon le système de culture adopté par les exploitants agricoles, les sols peuvent être sujets à l’érosion durant les périodes de fortes pluies si ces derniers sont laissés nus. Des lessivages importants peuvent donner lieu à une pollution des eaux superficielles du fait de leur chargement en matière solide mais aussi par le lessivage des nitrates et du phosphore potentiellement présent dans les sols. Pour éviter ce type d’érosion, la mise en place de bande enherbée et l’orientation du travail du sol perpendiculairement au sens de la pente peuvent être suffisants. Les pratiques agricoles associées à l’arboriculture et la viticulture sont souvent très consommatrices de produits chimiques utilisés à plusieurs fins de traitement contre les ravageurs et de désherbage sous les vergers. Des apports en éléments nutritifs peuvent être répandus pour une meilleure tenue des fruits. Ces éléments chimiques sont source de pollutions atmosphériques, des sols et des eaux superficielles. D’autre part, l’arboriculture est fortement consommatrice d’eau, la présence de nombreuses retenues collinaires pallie partiellement à cette forte demande (tableau 8). Selon les activités agricoles pratiquées, les enjeux par rapport à la qualité des eaux superficielles sur bassin versant du Giers sont très variables. Des actions locales et spécifiques à chaque activité doivent être proposées aux agriculteurs.

2.4.3 L’irrigation et les prélèvements d’eau La géologie locale et l’absence de nappe phréatique rendent difficile l’approvisionnement en eau par les ressources locales. D’importants barrages ont été créés pour couvrir les besoins en eaux de la population et de l’industrie (sur le Couzon, le Gier, le Dorlay et le Bosançon). Les agriculteurs ont cherché à pallier le problème de l’approvisionnement en eau, en créant, au fur et à mesure des disponibilités financières de chacun, des petites retenues collinaires. Ces ouvrages ont été construits entre 1959 et 2001, le plus grand des travaux s’étant déroulé entre 1974 et 1992. Une partie des prélèvements en eau sont déclarées aux agences de l’eau qui dénombrent 22 prélèvements pour usages agricoles sur le bassin versant du Gier (dont 17 dans des retenues collinaires) (Bibliothèque de téléchargement de données sur l'eau du bassin Rhône-Méditerranée. [En ligne]). Ces déclarations concernent 58 300 m 3 d’eau qui sont prélevés pour l’irrigation. Le nombre de prélèvements est important sur les coteaux en rive gauche du Gier, néanmoins en rive droite, les communes de Givors et de Saint-Paul en Jarez ont des prélèvements importants en volume. Tableau 8 : recensement des exploitations agricoles et retenues collinaires sur le bassin versant du Gier d’après l’enquête auprès des communes Communes Nb SAU Activités principales Retenues d'exploitations (ha) Collinaires CHAGNON 10 116 arboriculture 8 LONGES 22 1800 élevages (lait) 5 LORETTE 1 3 horticulture 3 SAINT-JEAN-DE- TOUSLAS 7 360 polyculture élevage 3 SAINT-ROMAIN-EN- JAREZ 37 arboriculture 34 TARTARAS 5 élevage + viticulture 1 VALFLEURY 24 arboriculture 14

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 34/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA En 2006, un bilan des ouvrages existants sur les communes de Valfleury, Chagnon, Génilac et Cellieu, effectué par la DDAF de la Loire, a permis de recenser plus de 110 retenues collinaires sur ces 4 communes dont la moitié sur la seule commune de Cellieu. D’après les cartes IGN, on dénombre au moins 14 retenues sur les communes de Saint Martin la Plaine et Saint Joseph à ajouter au nombre précédent. L’enquête menée auprès des communes devrait nous permettre de confronter les différents résultats et d’effectuer un bilan exhaustif des ouvrages. Pour l’instant, seules 16 communes ont répondu, nous permettant d’identifier 68 ouvrages (tableau 8) (les autres communes ne déclarent aucune retenue collinaire sur leur territoire).

Retenues collinaires dans le secteur agricole des coteaux du Jarez : Les coteaux du Jarez se situent entre la vallée urbanisée du Gier et la ligne de crête qui constitue les limites Nord du bassin versant du Gier. L’arboriculture est présente dans 80 % des exploitations agricoles des communes de Cellieu, Valfleury, Chagnon, Génical, Saint-Romain en Jarez, St-Martin la Plaine et Saint Joseph. La dispersion du parcellaire, la concurrence entre producteurs pour la mise en marché et les décisions d’investissements individuelles ont rendu difficile les réalisations collectives. Ainsi, les coteaux du Jarez sont constitués d’un maillage de petites retenues qui ne suffisent pas aux besoins actuels en surface plantée. Le bilan des ouvrages nous indique que les volumes stockés par ouvrage varient de 800 m 3 à 30 000 m 3. Les retenues collinaires répertoriées se situent sur les bassins versant des 5 cours d’eau suivant : le Collenon, la Faverge, le Feuillet, le Trevin et la Durèze. Les retenues collinaires sont constituées d’une digue et permettent de stocker des eaux excédentaires durant la période hivernale. Elles permettent de se prémunir de l'aléa climatique. L'irrigation permet aux agriculteurs d'assurer les rendements et la disponibilité de leurs produits et répondre ainsi aux exigences de qualité de l'industrie agroalimentaire. Cependant, ces retenues ne sont pas sans impacts : dégradation de la qualité des eaux due à leur stagnation (réchauffement, rétention des sédiments, des nutriments artificiels tels que les nitrates et les phosphates, et les autres formes de pollutions (pesticides, toxiques, substances phytopharmaceutiques,…) dont les concentrations augmentent parallèlement à l’évaporation), modification des conditions climatiques locales, altération du régime hydrologique et risque sur les biens et usages à l’aval, impact paysager, etc. Le risque « d'effondrement » des retenues collinaires existe et ne doit pas être sous-estimé notamment dans un bassin versant tel que celui du Gier sujet aux fortes précipitations et aux crues. Le manque d’entretien ou les constructions non-conformes à la réglementation constituent bien souvent un danger pour les populations humaines situées en aval. Une analyse du bilan effectué en 2003 (tableaux 9 et 10), permet de mettre en évidence que :  Les retenues sont majoritairement installées en nombre et en volume sur les bassins versants du Collenon et de la Durèze et parallèlement sur la commune de Cellieu.  L’état global des retenues indique que 40 % des retenues sont dans un bon état, 33% dans un état moyen, et 27% dans un mauvais état (tableau 9). Sur la commune de Génilac, on note cependant que près de 20 % des retenues sont dans un très mauvais état, ceci peut être partiellement expliqué par le taux important de retenues ayant un risque de rupture de la digue assez fort à très fort, ainsi que le taux important de retenues collinaires ayant un dimensionnement hydraulique impliquant un déversement inférieur à 5 cm lors de la crue centennale. La commune de Chagnon compte 89% de ses retenues dans un état mauvais à moyen, malgré un bon dimensionnement hydraulique, le risque de rupture de la digue est moyen à assez fort pour l’ensemble des retenues collinaires de la communes. La commune de Cellieu compte à peu près autant de retenues dans un mauvais état (33%) que dans un bon état (35%). Les communes de Valfleury et Saint-Romain en Jarez possèdent sur leur territoire une majorité de retenues dans un état moyen à bon.  La même réflexion menée à l’échelle des sous-bassins versant montre que, sur celui de la Faverge, 38% des retenues sont dans un mauvais état et autant ont un fort risque de rupture de la digue, la stabilité est mauvaise à très mauvaise pour 75% d’entre elles ; ce mauvais état peut s’expliquer par un fort taux de dimensionnement hydraulique entraînant un déversement supérieur à 5 cm en cas de crue centennale. Sur le bassin versant du Feuillet : 11% des retenues sont dans un très mauvais état et le risque de rupture de la digue est fort pour 44% des retenues, autant d’entre elles ont un fort risque de rupture de la digue.  Si l’on considère les volumes d’eau stockée (tableau 10), on s’aperçoit que 51 % des eaux sont stockées dans des retenues en bon état contre 25% d’entre elles stockées dans des retenues en mauvais état. 45% des eaux sont retenues par une digue ayant un fort risque de rupture.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 35/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Globalement, lorsqu’on pondère les résultats du diagnostic par les volumes d’eau stocké dans chaque retenue, on s’aperçoit que les retenues les plus volumineuses sont de meilleure qualité puisque les taux obtenus montrent une meilleure stabilité, un meilleur dimensionnement hydraulique, un risque de rupture de la digue plus faible et un meilleur état général.  Des différences apparaissent cependant selon les communes. Ainsi, sur la commune de Chagnon, 91% des eaux sont stockées dans des retenues considérées comme ayant un état global moyen à mauvais. Sur le territoire de la commune de Valfleury, près de 60 % des eaux sont retenues par des ouvrages de très bon état global et presque autant derrière une digue ayant un très faible risque de rupture. Sur la commune de Cellieu, la tendance globale est conservée, les volumes d’eaux sont plus importants derrière des digues ayant un risque de rupture très faible à moyen, pour un état global très bon à moyen aussi. Sur les communes de Génilac et Saint-Romain en Jarez, les mêmes observations sont faites par rapport au volume d’eau qu’au nombre de retenues.  Selon les bassins versant, on observe que sur le sous-bassin versant de la Faverge, les eaux sont majoritairement stockées dans des retenues en mauvais état ayant un risque de rupture de la digue fort à très fort. La même observation, mais en moindre mesure, peut être faite sur le sous bassin versant du Collenon. A l’inverse, dans le sous-bassin versant de la Durèze, 45% des eaux sont stockées dans des retenues collinaires de très bon état global, et 35% sont retenues par des digues à très faible risque de rupture. Dans les sous-bassins versants du Feuillet et du Trevin, les retenues les plus volumineuses sont globalement dans un meilleur état, et les risques de rupture des digues plus faibles lorsqu’on pondère les résultats des diagnostics par les volumes d’eaux retenues.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 36/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Tableau 9 : Répartition des retenues collinaires (en nombre) selon différents critères du diagnostic, par commune et par bassin versant, d’après le bilan des ouvrages existants (DDAF 42, 2006) Répartition par commune Répartition par bassin versant Saint- Critère Total Cellieu Chagnon Génilac Romain- Valfleury Collenon Durèze Faverge Feuillet Trevin en-Jarez Nombre de retenues 57 9 17 13 15 33 49 8 9 12 111 Stabilité Bonne 30% 0% 0% 23% 13% 21% 20% 25% 11% 17% 20% Mauvaise 60% 89% 82% 46% 80% 70% 71% 38% 78% 50% 67% Très mauvaise 11% 11% 18% 31% 7% 9% 8% 38% 11% 33% 14% Dimension- Bien dimmensionné 44% 89% 53% 77% 67% 36% 67% 50% 56% 67% 56% nement Déversement < 5 cm pour25% la crue centennale 11% 41% 8% 27% 27% 24% 13% 22% 25% 24% hydraulique Déversement > 5 cm pour28% la crue centennale 0% 0% 15% 7% 30% 6% 38% 22% 8% 17% Sans renseignement 4% 0% 6% 0% 0% 6% 2% 0% 0% 0% 3% Risque de Très faible 11% 0% 6% 8% 13% 6% 12% 13% 11% 0% 9% rupture de Faible 5% 0% 24% 38% 20% 15% 8% 0% 22% 33% 14% la digue Moyen 21% 56% 18% 15% 27% 12% 33% 25% 11% 25% 23% Assez fort 14% 44% 24% 15% 20% 12% 29% 13% 11% 8% 19% Fort 32% 0% 12% 23% 20% 30% 12% 38% 44% 25% 23% Très fort 18% 0% 18% 0% 0% 24% 6% 13% 0% 8% 12% Etat global Très bon 23% 0% 6% 23% 20% 15% 20% 25% 11% 17% 18% Bon 12% 11% 41% 38% 27% 21% 18% 25% 33% 25% 22% Moyen 32% 56% 29% 23% 40% 30% 35% 13% 44% 42% 33% Mauvais 26% 33% 6% 8% 13% 24% 20% 38% 0% 8% 20% Très mauvais 7% 0% 18% 8% 0% 9% 6% 0% 11% 8% 7%

Tableau 10 : Répartition des retenues collinaires en volume de stockage (m 3) selon l’état en fonction des différents critères du diagnostic, par commune et par bassin versant d’après le bilan des ouvrages existants (DDAF 42, 2006) Répartition par commune Répartition par bassin versant Saint- Critère Total Cellieu Chagnon Génilac Romain- Valfleury Collenon Durèze Faverge Feuillet Trevin en-Jarez Volume total stocké (m3) 276400 21100 36200 66900 70600 151800 187600 44500 33000 54300 471200 Volume moyen par retenue 4849 2344 2129 5146 4707 4600 3829 5563 3667 4525 4245 Stabilité Bonne 34% 0% 0% 20% 16% 24% 29% 35% 12% 17% 25% Mauvaise 60% 91% 85% 63% 82% 73% 67% 42% 77% 65% 67% Très mauvaise 6% 9% 15% 17% 3% 4% 4% 24% 11% 18% 8% Dimension- Bien dimmensionné 46% 91% 53% 83% 84% 37% 72% 54% 60% 83% 59% nement Déversement < 5 cm pour28% la crue centennale 9% 43% 5% 13% 34% 20% 11% 14% 14% 23% hydraulique Déversement > 5 cm pour24% la crue centennale 0% 0% 12% 4% 26% 7% 35% 27% 3% 17% Sans renseignement 1% 0% 4% 0% 0% 3% 1% 0% 0% 0% 1% Risque de Très faible 14% 0% 4% 6% 55% 3% 35% 18% 12% 0% 18% rupture de Faible 7% 0% 23% 38% 16% 14% 5% 0% 29% 39% 13% la digue Moyen 24% 60% 21% 28% 12% 24% 23% 22% 6% 37% 24% Assez fort 18% 40% 23% 11% 10% 18% 24% 8% 11% 7% 17% Fort 23% 0% 17% 17% 8% 22% 10% 29% 42% 14% 19% Très fort 14% 0% 12% 0% 0% 19% 2% 22% 0% 2% 9% Etat global Très bon 34% 0% 4% 30% 59% 26% 45% 29% 12% 29% 33% Bon 13% 9% 41% 29% 19% 17% 15% 12% 39% 22% 18% Moyen 21% 60% 38% 30% 15% 20% 24% 11% 37% 39% 24% Mauvais 29% 31% 5% 6% 6% 31% 13% 47% 0% 7% 21% Très mauvais 4% 0% 12% 6% 0% 5% 3% 0% 12% 2% 4%

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 37/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA 3 Qualité actuelle des cours d’eau et améliorations à mettre en place

3.1 La qualité physico-chimique des eaux de surface La première campagne de mesure physico-chimique sur les 26 stations définies avec Saint Etienne Métropole a été effectuée les 17 et 18 juin 2009. Les stations sont positionnées sur le cours d’eau principal ainsi que sur ces affluents le plus souvent juste avant la confluence afin de déterminer l’impact de ces derniers sur la qualité du Gier (Figure 6, tableau 11). D’autres stations existent sur le Gier (G1, G5, G7), le suivi est effectué soit par l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée Corse, soit les conseils généraux, soit par l’ONEMA. Ces suivis viendront en appui des résultats présentés dans le tableau 11. D’après le tableau 11, la qualité du Gier à l’amont est bonne, elle se dégrade au fur et à mesure de sa descente vers le Rhône et des confluences avec les autres cours d’eau. On remarque que certains affluents du Gier ont une qualité très mauvaise, c’est le cas du Ricolin, de l’Onzion, du Lozange, de l’Egarande et de l’Arc, et en moindre mesure du Feloin, de la Mornante, du Langonand, du Bozançon, du Janon et du Dorlay dont la charge en nitrites et/ou nitrate est importante. Pour connaitre l’impact de chacun de ces affluents sur le Gier, leur qualité est à pondérer par le débit du cours d’eau à la confluence. Ainsi la qualité du Lozange et de l’Egarande est très mauvaise, mais les volumes apportés sont si faibles que l’impact sur le cours d’eau principal n’est probablement pas notable. On note par ailleurs que la pollution par les matières en suspension mesurées dans le Lozange peut être expliquée par la proximité de l’établissement « Master Potatoes Rhône-Alpes » traitant des pommes de terre. A l’inverse, le Janon et le Dorlay ont des débits plus importants, les charges en nitrates et nitrites qu’ils transportent peuvent avoir un impact sur le Gier, cet impact est d’autant plus important que les confluences se situent à l’amont du bassin versant. L’Onzion et le Ricolin ont des débits moyen associé à des très mauvaises qualités du fait de la présence soit d’orthophosphate, soit de rejets directs d’eaux usées (présence de papier hygiénique et forte odeur, mais aucune investigation supplémentaire n’a été faite). Ces deux cours d’eau se situent à l’amont du bassin versant (figure 6), leur impact sur le Gier n’est pas négligeable. On peut noter que la Durèze malgré ses taux importants en nitrates et nitrites n’a qu’un faible impact sur le Gier étant donné son faible débit et le lieu de confluence avec le Gier situé relativement à l’aval. Il en est de même pour les autres cours d’eau cités plus haut (Langonand, Mornante, Féloin, Bozançon), dont la concentration en nitrates et nitrites est plus ou moins élevée, alors que les débits restent faibles. Le Couzon possède un débit plus important, sa qualité physico-chimique est bonne dans l’ensemble, on note une légère accumulation de nitrates à l’aval du sous-bassin versant, avant la confluence avec le Gier. Ces cours d’eau sont partiellement responsables des teneurs élevées en nitrites du Gier. On remarque par ailleurs que quatre affluents du Gier sont à sec au début de la période d’étiage, leurs apports sont nuls à cette saison, mais peuvent prendre effet à d’autres périodes de l’année.

La qualité du Gier se dégrade tout au long de son parcours du fait des éventuels apports directs des rejets industriels ou des stations d’épuration qui se situent sur son parcours, mais également par les apports en provenance des sous-bassins versant à surveiller. La qualité très médiocre de certain d’entre eux doit absolument être améliorée en vue d’améliorer la qualité du Gier.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 38/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Tableau 11 : Résultats de la première campagne de mesure de la qualité physico-chimique des eaux superficielles du bassin versant du Gier d’après les 25 stations de mesure sur le Gier et ses affluents Code Débit Temp O2 Sat. O2 pH Cond P MES DBO DCO NKJ NH4 NO3 PO4 NO2 Commentaires de Commentaires chimie (l/s) . (°C) (mg/l) (%) (uS/cm) total terrain G2 100 10,8 12,00 123 7,6 76 <0,02 <2 <0,5 <20 <1 <0,05 4,4 0,02 0,03 Bonne qualité globale G4 400 18,9 8,89 106 8,0 485 0,57 8,8 2,3 <20 1,1 0,22 6,5 1,79 0,57 Déclassement en qualité médiocre par des comosés azotés et phosphorés biodégradables G6 545 22,6 7,74 92 7,9 393 0,38 27 4,2 <20 1,3 0,40 7,0 0,96 0,62 Qualité médiocre soulignée par des teneurs en nitrites toujours élevées G9 728 25,1 5,64 69,8 7,7 249 0,43 13 2,8 <20 2,0 0,59 <1 1,17 0,31 Qualité médiocre avec en particulier une charge en orthophosphates renforcée JA1 19 12,1 10,40 113 7,7 33 <0,02 3 <0,5 <20 <1 <0,05 5,5 0,03 <0,02 Bonne qualité globale JA2 61 17,2 10,03 116 8,0 745 0,13 <2 <0,5 <20 <1 0,14 11,7 0,36 0,23 Qualité moyenne du fait de la présence de nitrates et nitrites

LA2 9 21,2 9,09 119 8,1 365 0,07 3,4 <0,5 <20 <1 0,08 7,0 0,19 0,10 Léger déclassement par les nitrites RI1 9 15,2 8,66 101 7,8 659 0,64 2,8 1,0 <20 <1 0,12 14,6 2,04 0,25 algues filamenteuses Déclassement en mauvaise qualité du fait de très fortes teneurs en orthophosphates MO1 5 12,5 10,56 127 8,2 715 0,06 13 0,6 <20 <1 0,21 7,8 0,16 0,22 algues filamenteuses Déclassement en qualité moyenne par les nitrites

ON1 12 17,6 2,33 26 7,9 670 0,73 21 15,0 55 9,4 7,24 <1 1,96 2,82 odeur et couleur Déclassement marqué en mauvaise qualité pour de d'eaux usées nombreux paramètres dont les composés azotés réduits AR1 3 20,4 4,20 49 7,8 787 0,70 3,6 4,2 30 4,3 3,10 5,2 1,60 0,91 algues filamenteuses

DO2 175 13,5 11,37 116 7,4 93 0,06 2,4 0,8 <20 <1 0,11 6,7 0,13 0,12 FA1 0 pas d'écoulement DU1 2 19,3 9,50 107 7,8 375 0,14 32 <0,5 <20 <1 0,49 32,4 0,41 0,03 Déclassement en qualité médiocre par les nitrates DU2 7 22,0 9,81 111 8,0 570 0,08 <2 <0,5 <20 <1 <0,05 9,0 0,24 0,05 Bonne qualité globale EG1 <1 16,8 6,83 77 7,7 430 0,21 2 1,0 <20 <1 0,07 8,6 0,61 0,62 Déclassement en qualité médiocre par les nitrites FE1 1 18,7 7,05 84 7,9 287 0,09 <2 <0,5 <20 <1 <0,05 10,1 0,26 <0,02 Déclassement en qualité moyenne par les nitrates BO1 9 18,5 8,82 100 8,0 205 0,08 21 <0,5 <20 <1 <0,05 11,5 0,20 0,03 Déclassement en qualité moyenne par les nitrates GM1 0 pas d'écoulement LO1 <1 18,7 7,11 80,3 7,9 326 0,96 418 5,0 41 5,9 0,80 5,4 1,47 0,67 eaux très troubles Déclassement en mauvaise qualité du fait de très fortes teneurs en MES, (les teneurs en composés azotés réduits, phosphorés et peu biodégradables étant importantes)

CO2 20 18,5 9,25 103 7,6 59 0,08 15,00 0,5 <20 <1 <0,05 7,20 0,13 0,03 Bonne qualité globale CO3 22 18,5 10,04 111 7,7 45 <0,02 <2,0 <0,5 <20 <1 <0,05 9,00 0,05 <0,02 Bonne qualité globale CO4 28 19,9 8,33 93,9 7,7 87 0,03 <2,0 <0,5 <20 <1 <0,05 10,6 0,07 0,07 Déclassement en qualité moyenne par les nitrates ME1 0 pas d'écoulement superficiel GO1 0 pas d'écoulement superficiel GC1 0 pas d'écoulement superficiel Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 39/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA 3.2 Les actions à mettre en place Vues les informations recueillies, diverses actions peuvent être proposées afin de lutter contre les différentes pollutions ou risques de pollutions présents sur le bassin versant. Les actions sont ciblées par type d’acteur et/ou par genre de problème, et non par secteur géographique.

3.2.1 Morphologie du cours d’eau Dans le but d’atteindre un bon état écologique des cours d’eau conformément à la DCE, plusieurs familles de mesure sont proposées dans le cadre du SDAGE Rhône-Méditerranée. On retiendra les suivantes qui s’appliquent aux problèmes de morphologie rencontrés sur le Gier : - Développer et mettre en œuvre la restauration morphologique des cours d’eau (restauration des espaces de bon fonctionnement, ripisylve...) - Développer et mettre en œuvre la restauration de la continuité biologique (y compris sur les petits affluents) - Déterminer les conditions et niveaux de prélèvements compatibles avec la préservation des milieux (sur les cours d’eau : définition de débits biologiques minimum aux points nodaux, sur les nappes : ZRE, définition de volumes et/ou débits maximum d’exploitation, niveaux de crise, zones de sauvegarde AEP, …), et optimiser la gestion des ouvrages existants pour valoriser les marges de manœuvre encore disponibles (grandes infrastructures et ouvrages hydroélectriques, canaux, interconnexion ...) afin de lutter contre le déséquilibre quantitatif lié à la gestion de la ressource - Lutter contre la prolifération des espèces exotiques envahissantes

3.2.2 Traitement des pollutions domestiques Les évolutions dans le secteur de l’assainissement ont été nombreuses depuis 2001, le fonctionnement des stations d’épuration est dans l’ensemble bon, à l’exception des stations de La Terrasse sur Dorlay, Riverie et Saint Romain en Jarez qui possèdent de installations obsolètes. Ces communes doivent absolument mettre aux normes leur dispositif de traitement (des projets sont déjà en cours d’élaboration pour la majorité des cas). Les disfonctionnements ponctuels des stations d’épuration sont souvent dus à des surcharges hydrauliques en entrée de station d’épuration. Les eaux claires parasites et les eaux pluviales ont une forte responsabilité dans le fonctionnement des déversoirs de tête de station. On rappelle que ces déversements sont la cause de la non-conformité des stations de Tartaras et de Givors. Il serait nécessaire de travailler à l’amélioration de la séparation des eaux de pluie ainsi qu’à l’étanchéification des réseaux de collecte des eaux usées. Ces travaux faciliteraient la gestion et l’entretien des STEP et limiteraient le recours aux déversoirs en tête de station. Les déversoirs d’orage au sein des réseaux de collecte ou à l’amont des STEP doivent respecter les normes en vigueur. Un meilleur fonctionnement des réseaux permettrait de traiter l’ensemble des effluents domestiques même par temps de pluie. Parallèlement, les extensions et les raccordements prévus par les schémas directeurs doivent être construits. La majorité des systèmes d’assainissement individuels ont reçu des avis défavorable. L’ancienneté et le manque d’entretien régulier de la part des propriétaires sont souvent la cause de ce non respect des normes. Les SPANC en place sur le bassin versant ont les compétences pour conseiller et accompagner les travaux de réhabilitation qui doivent être largement encouragés sur l’ensemble du bassin versant. Des campagnes de réhabilitations doivent être proposées prioritairement dans les secteurs complètement dépourvus de système d’assainissement ou proche d’un milieu aquatique sensible (rejet direct dans un cours d’eau, puits perdu proche d’une nappe d’eau souterraine, etc.). Les systèmes d’assainissement collectif et non collectif doivent continuer les démarches pour respecter les normes règlementaires et adapter leur filière aux problèmes locaux (sol à faible capacité d’épuration, précipitations à forte intensité, etc.).

3.2.3 Traitement des effluents industriels Comme nous l’avons vu précédemment, les activités industrielles sont nombreuses tout au long de la vallée du Gier, et les pollutions varient selon les activités industrielles exercées. Des substances toxiques spécifiques à chaque domaine industriel sont émises, cependant, ces rejets sont mal connus. Des diagnostics de présence dans le milieu et des suivis réguliers et renforcés des rejets industriels et de leurs impacts sur les milieux aquatiques permettraient de localiser les sources de polluants et de prévoir les installations pour les traiter. On rappelle que sur le bassin versant du Gier, la majorité des industriels sont raccordés aux réseaux communaux de collecte des eaux usées, les polluants sont

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 40/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA dissous, les stations d’épuration ne traitent pas ces pollutions particulières. Des systèmes de prétraitement des effluents industriels avant leur rejet dans les réseaux communaux permettrait d’éviter les pollutions diffuses par les substances toxiques. Les rejets des industries faisant déjà l’objet d’un suivi dans le cadre des ICPE sont connus, cependant, il existe sur le bassin versant de nombreuses installations ne dépassant pas les seuils les obligeants à déclarer leurs émissions. La réglementation des rejets aqueux des installations classées vise à :  réduire les prélèvements et la consommation d’eau ; réduire au maximum les émissions de polluants par la mise en place de procédés de fabrication alternatifs (recyclage de l’eau, utilisation de circuits fermés) ;  traiter les effluents afin de rendre les rejets compatibles avec la sensibilité du milieu récepteur (débit d’étiage, biodiversité, capacité auto-épuratrice…) ;  intégrer les effets induits des traitements de l’eau et notamment éviter les transferts d’un rejet aqueux vers un rejet atmosphérique  suivre la qualité des rejets et leur impact sur le milieu  réduire également le risque de pollution accidentelle L’ensemble de ces actions peut être appliqué à d’autres établissements non considérés comme polluants à l’échelle nationale mais ayant un impact sur la qualité des eaux du Gier. Dans le cas où une substance serait retrouvée en concentration importante dans les cours d’eau, des campagnes de substitution des produits contenant ces substances peuvent être mise en place afin de limiter les pollutions spécifiques.

3.2.4 Actions limitant les pollutions d’origine agricole Dans les zones sensibles à la pollution par les pesticides, les pratiques agricoles doivent être modifiées afin :  d’utiliser des techniques alternatives au désherbage et notamment au désherbage chimique ;  de réduire l’utilisation des pesticides, la mise en place d’une réglementation en faveur d’une réduction de l’utilisation des pesticides peut être envisagée ;  d’agir sur toutes les sources d’apport en azote et en phosphore dans les zones sensibles à l’eutrophisation ;  de mettre en place des haies bocagères et des bandes enherbées permettant la maîtrise de l’érosion, l’absorption des nitrates et des produits phytosanitaires, et la régulation des crues. Plusieurs outils peuvent être utilisés pour atteindre ces objectifs :  le développement de la certification des exploitations agricoles sur la base du volontariat des exploitants : la certification doit concerner le raisonnement des traitements phytosanitaires, de l’utilisation des intrants et de la gestion quantitative de l’eau. La certification peut se faire à plusieurs niveaux : d’une part la conditionnalité des aides de l’Union Européenne, et d’autre part, des engagements plus exigeants permettant des obligations de résultats à atteindre.  la contractualisation via des Contrats d’Agriculture Durable (CAD) peut être un outil de réduction de l’utilisation des produits phytosanitaires, des pesticides et des intrants, ainsi que pour la mise en place des haies ou des bandes enherbées.  le développement de l’information, la connaissance, l’animation et le conseil envers tous les utilisateurs concernant l’application des pesticides permettrait de limiter les pollutions diffuses par des utilisations ponctuelles. Les ouvrages de retenue d’eau pour l’irrigation des parcelles agricoles doivent être conformes à la réglementation en vigueur. Un suivi partiel des ouvrages sur les communes les plus concernées par le problème a été effectué en 2003. D’autres suivis sont effectués par les services de l’Etat, cependant, il existe de nombreux ouvrages dont le risque de rupture est élevé, ou n’ayant aucun dispositif de débit réservé. Ces ouvrages risquent de s’effondrer lors d’un épisode pluvieux important en entrainant toutes les pollutions stockées dans ces sédiments dans les cours d’eau. Lors des épisodes de sécheresse, l’assèchement des cours d’eau pendant les périodes d’étiage provoquent des conflits d’utilisation.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 41/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

4 Discussions

Les masses d’eau du Gier ont un risque fort de non atteinte du bon état écologique en 2015 à l’aval du barrage de Saint-Chamond en raison du nombre important d’ouvrages transversaux et d’aménagements sur le cours d’eau ainsi que des fortes pressions industriels et urbaines le long de la vallée. Les premiers recueils de données sur le bassin versant du Gier nous ont permis d’élaborer un état des lieux partiel des pollutions existantes. Cette étude de bilan de la qualité des eaux superficielles du Gier et de ses affluents permettra de cibler et de hiérarchiser les actions à mettre en place en fonction des enjeux, des objectifs et des coûts potentiels.

Les pollutions liées aux usages domestiques de l’eau sont connues. Les bilans de fonctionnement des stations d’épuration du bassin nous ont permis d’identifier les rejets non conformes susceptibles de participer à la dégradation de la qualité des cours d’eau. Au vu du fonctionnement des collecteurs et des volumes d’eau reçus au niveau des stations d’épuration, on sait qu’il existe des dysfonctionnements des réseaux communaux de collecte des eaux usées et pluviales. Les enquêtes établies jusqu’ici ne permettent pas de définir précisément les zones à risque. Une analyse plus approfondie des schémas directeurs et des plans de zonage d’assainissement pour chaque commune permettrait de prioriser les zones d’intervention. Grâce à la mise en place des SPANC, la majorité des installations d’assainissement non collectif ont été inspectées, les campagnes de réhabilitation ou construction peuvent être mise en place. Une analyse spatiale par superposition des problèmes : de réseaux communaux de collecte, d’assainissement non collectif, des zones sensibles à la pollution et des zones de protection des captages d’eau potable, permettrait de hiérarchiser l’ensemble des problèmes d’assainissement sur le bassin versant. Des « points noirs assainissement » rassemblant toutes les problématiques assainissement pourraient être identifiés. Ce travail demande un important effort de la part des communes pour nous apporter les connaissances sur les diagnostics des réseaux d’assainissement et leur état, ce qu’elles ne sont pas toutes capables de faire.

Le cahier des charges des clauses techniques particulières demandait un inventaire des établissements économiques du bassin versant. Cet inventaire exhaustif est disponible auprès de l’Insee qui dispose d’une base de données payante Sirene des établissements économiques toutes activités confondues. Cette base de données contient 6 317 établissements économiques sur 32 communes du bassin versant (hormis Saint-Étienne, Sorbiers, Givors, Saint-Christo en Jarez, Sainte- Catherine, les Haies, le Bessat et la Chapelle sur Villars). Ce chiffre tient compte de l’ensemble des activités sans distinction ; les agents médicaux, les services publics et les petits commerçants sont comptés. Nous avons ciblé nos recherches sur les industries et les PME pouvant avoir un impact sur la qualité de l’eau, les établissements ne consommant pas d’eau en dehors des besoins vitaux n’ont pas été inventoriés de manière exhaustive. A l’échelle du bassin versant, il existe peu de rejet industriel individualisé, ces derniers sont compris dans les rejets urbains. Notre inventaire des activités industrielles ne nous permet pas d’avoir les connaissances sur les rejets industriels aqueux rejetés dans les réseaux d’eaux usées. De plus, on note que le nombre de conventions entre les industriels et les stations d’épuration est faible et ne concerne que les industries déjà suivies par les services de l’Etat, les syndicats d’assainissement n’ont pas connaissance des petits ou moyens rejets industriels reçus. Afin de finaliser ce recueil de données, d’autres méthodes d’inventaires peuvent être mises en place. Tout d’abord, il est prévu de procéder à des enquêtes ciblées auprès des établissements polluants. Elles permettraient de connaître les process de fabrication dans lesquels l’eau circule afin d’identifier les substances susceptibles de se retrouver dans les rejets ainsi que l’emplacement et la quantité de ces rejets. D’autre part, des visites de terrain le long du cours d’eau peuvent donner des indications quant à la présence de rejets direct plus ou moins chargés en polluants. Durant la première campagne d’analyse physico-chimique pendant laquelle nous n’avons visité que les stations définies au préalable, nous avons pu observer des rejets très colorés ou odorants dans des affluents du Gier comme l’Onzion et le Lozange. Ces observations peuvent ensuite être mises en relation avec la présence dans ces secteurs d’activités polluantes. Concernant les ICPE, des rapports d’activités existent et précisent les pollutions et risques engendrés par l’établissement ; la nomenclature ICPE prévoit une liste de substances et d’activités auxquelles sont affectés des seuils (quantité de produits, surface de l’atelier, puissance des machines, nombre d’animaux, etc.). Cette nomenclature s’organise en deux parties : d’une part les substances

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 42/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA utilisées (toxiques, comburant, explosibles, inflammables, combustibles, corrosives, radioactives, divers), et les activités d’autre part (activités agricoles et animaux, agroalimentaire, textiles, cuirs et peau ; bois, papier, carton, imprimerie ; matériaux, minerais, métaux ; chimie, caoutchouc ; déchets, divers). L’acquisition de ces rapports auprès des différentes collectivités territoriales nous apporterait l’ensemble des informations concernant ces établissements et des éléments d’explication justifiant les variations observées durant les campagnes de mesure de qualité des eaux de surface.

En termes de diagnostic des pollutions agricoles, les informations collectées jusqu’à présent proviennent des chambres d’agricultures ou des DDEA, elles ne sont pas homogènes sur les deux départements. Afin de caractériser les exploitations par sous bassin versant, une enquête va démarrer courant septembre. Elle sera envoyée à l’ensemble des 550 exploitants ayant effectué une déclaration PAC. Cette enquête permettra de localiser les pressions les plus importantes en termes de nombre d’exploitations, mais aussi en termes de nombre d’unités gros bovin. Les pratiques d’épandage, de stockage des effluents d’élevage et de traitement des eaux usées seront demandés afin d’identifier des potentiels rejets polluants. L’enquête est présentée en annexe 9, afin d’espérer une participation maximale, elle sera envoyé durant le mois d’octobre, période de faible activité. L’enquête est anonyme, ainsi les questionnés ne seront pas tenté de cacher les éventuel tords qui pourraient leur être reprochés, seul le bassin versant du siège de l’exploitation est connu afin de localiser les rejets.

Dans l’ensemble, le travail en collaboration des agents territoriaux des services de l’Etat, des collectivités territoriales et des établissements publics économiques serait le meilleur moyen d’établir un bilan des pollutions sur le bassin versant. En effet, ces acteurs ont une bonne connaissance du territoire croisée avec des compétences spécifiques. Cependant, Saint-Étienne Métropole a choisi de commander une étude à un établissement privé indépendant. Dès l’or, le contact et la communication avec les acteurs locaux est difficile étant donné l’éloignement géographique, la concurrence entre les établissements publics et parapublics et privés, ainsi que la confidentialité des données existantes. Cette collaboration sera nécessaire au moment de la constitution du dossier de contrat de rivière. Cette étude préalable constitue donc une première description du bassin versant.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 43/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Conclusion Ce stage au sein de la société Sage Environnement m’a permis de découvrir le fonctionnement d’un bureau d’étude en environnement, et de participer, entre autre, à l’élaboration de cette « étude de qualité des eaux de surface sur le bassin versant du Gier ». Les échéances de cette étude s’étalent sur un total de vingt mois afin de pouvoir effectuer le recueil de données, les mesures de qualité des eaux in situ, et les propositions d’actions. La phase la plus abordée durant ce stage a été la phase 1 de synthèse des données existantes ayant pour but l’identification des pollutions domestiques, industrielles et agricoles existantes sur le bassin versant. La collecte et l’analyse de ces données m’ont permis de mettre en évidence les principaux problèmes et de les hiérarchiser. Le bassin versant du Gier est situé sur deux départements, quarante communes et est régi par quatre SCOT, de plus, certaines communes limitrophes sont sur le territoire de l’agence de l’eau Loire-Bretagne du fait du découpage administratif. La consultation des différents organismes et l’assemblage des données est rendu difficile par cette multiplicité de structure. Les données disponibles ne sont pas les mêmes pour toutes les communes, les organisations diffèrent énormément. D’autre part, agir sur un territoire en tant qu’établissement privé ne facilite pas la collecte de données de la part des services publics ou des autres entreprises privées qui y voient une source potentielle de revenue ou une concurrence. Pour finir, les enquêtes auprès des communes, dont les résultats devaient être confrontés aux données recueillis auprès des syndicats et services de l’état, ne sont pas terminées bien qu’elles aient été lancées au courant du mois d’avril. Malgré ces difficultés, les sources de pollutions sur le Gier sont identifiées et hiérarchisées, les points noirs de pollutions du bassin versant sont ciblés, les activités industrielles du bassin versant sont connues. Les données supplémentaires attendues permettront de préciser l’impact de chacune des pollutions sur le cours d’eau, de comprendre le fonctionnement des établissements ou exploitations polluantes, et ainsi de cibler les actions à mettre en place en fonction des acteurs concernés. Les campagnes de suivi de la qualité des eaux sur l’ensemble de l’année, permettront d’avoir un regard général sur le fonctionnement hydrique du bassin versant et de cibler les points les plus sensibles tout au long de l’année. Il apparait possible que certains secteurs soient sensibles à des pollutions ponctuelles du fait d’une activité particulière (notamment par les apports agricoles). Ces données collectées par le bureau d’étude lui-même et indépendante de toute autre source de données, permettront de lisser les incertitudes dues aux variations des sources de données. Pour finir, le contrat de rivière doit être construit avec les membres du comité technique (élus, techniciens, administration), leur participation et les échanges au moment des réunions de suivi est primordial pour que les bonnes démarches soient entreprises par le bureau d’étude et le prestataire. Ces échanges réguliers font partie intégrante de la mission d’un chargé d’étude, la préparation et la présentation des résultats partiels obtenus constituent un excellent moyen pour faire le point et de discuter avec les acteurs concernés.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 44/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Bibliographie

 ACCOLADE (Assemblée des Communautés de Communes de l'Ouest Lyonnais pour l'Aménagement et le DEveloppement). SCOT de l’Ouest Lyonnais. 2009.  Action Nationale de Recherche et de Réduction des Rejets de Substances Dangereuses dans les Eaux. Circulaire relative à la poursuite de l’action RSDE (et annexes). Janvier 2009.  Aquascop. Etude de qualité des eaux du Gier et de ses affluents. Mai 2001. 124 p.  Agence de l'Eau Loire-Bretagne. [En ligne] http://www. eau-loire-bretagne.fr/. Avril 2009.  Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée, Corse. Fiche de caractérisation des masses d'eau souterraine . 2001. p. 1415-1420 et 1588-1595  Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée, Corse. Directive Cadre Européenne sur l'Eau - Etat des Lieux Détaillé - Secteur 69-2 Yseron Garon Gier . Décembre 2003. 26 p.  Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée, Corse. Projet de Schéma Directeur d'Aménagement et de Gestion des Eaux 2010-2015. Décembre 2007. 351 p.  Asconit Consultant. SCOT Rives du Rhône - volet Agriculture et Forêt . Juin 2006. 43 p.  BASOL - Ministère de l'Ecologie, du Développement et de l'Aménagement Durables. [En ligne] http://basol.environnement.gouv.fr/. Mars et Juillet 2009.  Benmalek Y.. La gestion de la ressource en eau face aux contraintes climatiques en moyenne montagne cristalline . Juin 2005. Université Jean-Monnet, Saint-Etienne. 3 p.  Bibliothèque de téléchargement de données sur l'eau du bassin Rhône-Méditerranée. [En ligne] http://sierm. eaurmc.fr/telechargement/index.php. Mars à Juillet 2009.  Chambre de Commerce et de l'Industrie de Saint-Etienne/Montbrison. Présentation du tissu économique de l'agglomération de Saint-Etienne. Novembre 2004. p. 1-16.  CROPPP (Cellule Régionale d’Observation et de Prévention des Pollutions par les Pesticides). Zone Prioritaire Pesticides de la région Rhône-Alpes. Juin 2008. 4 p.  CROPPP (Cellule Régionale d’Observation et de Prévention des Pollutions par les Pesticides). Révision des zones prioritaires pesticides sur la région Rhône-Alpes. Mars 2008. 101 p.  DDAF Loire. Le Projet Agricole Départemental de la Loire . Octobre 2008. 45 p.  DIREN Rhône-Alpes, Agence de l'Eau Rône Méditerranée & Corse. Directive Cadre Européenne sur l'Eau - Etat des Lieux - Annexe géographique "Territoire zone d'activité de Lyon-nord Isère". Juin 2005. 28 p.  DRIRE Rhône-Alpes. Bilan de l’environnement industriel en Rhône-Alpes. 2006. 109 p.  Epures. L'agriculture dans le Sud-Loire - Recensement général agricole 2000. Janvier 2005. 12 p.  Epures. Schéma de Cohérence Territoriale Sud-Loire . Décembre 2008. 383 p.  Gest'Eau. [En ligne] http://www.gesteau.eaufrance.fr/. Mars à Juillet 2009.  INSEE. Les sources utilisées pour les estimations d'emploi. Octobre 2007. 12 p.  INSEE – Populations légales en 2006. [En ligne] http://www.insee.fr/fr/ppp/bases-de- donnees/recensement/populations-legales/ Avril 2009.  JM Blanchardo. La pollution du Gier. Revue de géographie de Lyon, 1975. Vol. 50, N°3. p . 273– 292.  Le site du SANDRE Eau France. [En ligne] http://sandre.eaufrance.fr/. Avril 2009.  Les stations d'épuration du bassin Rhône-Méditerranée. [En ligne] http://sierm.eaurmc.fr/rejets- collectivites/. Avril à juin 2009.  Recyval - SYSEG. Plan d’épandage des bous de Givors – SYSEG . 2006. .  Saint-Etienne Métropole. Projet Stratégique Agricole et de Développment Rural - Diagnostic et Projet Stratégique. Janvier 2008. 13 p.  Service Public de l'accès au droit. [En ligne] http://www.legifrance.gouv.fr/. mars 2009.  Sogreah. Etude Diagnostic du réseau et de la station d’épuration du syndicat intercommunal pour l’assainissement de la moyenne vallée du Gier. 1997.  Télé Pac. [En ligne] https://www1.telepac.agriculture.gouv.fr/. Mai 2009. .  YIN Heng. Méthodes de calcul ou d’estimation des émissions de substances dangereuses vers l’eau en France, fiabilité et limites. AgroParisTech-ENGREF-Montpellier 2008. SYNTHESE TECHNIQUE. 33 p.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 45/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Glossaire  AEP : Approvisionnement en Eau Potable  ANC : Assainissement Non Collectif  AOX : AntiOXydant  BTEX : Benzène, Toluène, Ethyl-benzène et Xylènes  BTP : Batiment, Travaux Publics  CAD : Contrat d'Agriculture Durable  COT : Carbone Organique Total  CROPP : Cellule Régionale d'Observation et de Prévention de la Pollution par les Pesticides  DBO : Demande Biochimique en Oxygène  DCE : Directive Cadre sur l'Eau  DCO : Demande Chimique en Oxygène  DDEA : Direction Département de l'Equipement et de l'Agriculture  DDSV : Direction Départementale des Services Vétérinaires  DIREN : Direction Régional des Espaces Naturels  DRIRE : Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement  E.H. : Equivalent Habitant  EPER : European Pollutant Emission Registe  HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques  IBGN : Indice Biologique Global Normalisé  ICPE : Installation Classée pour la Protection de l'Environnement  INSEE : Institut National de la Statistique et des Etudes Economiques  IPPC : Integrated Pollution Prevention and Control (directive relative à la prévention et à la réduction intégrées de la pollution)  IREP : Registre Français des Emissions Polluantes  MEFM : Masse d'Eau Fortement Modifiée  MES : Matière En Suspension  METOX : Métaux Toxiques  MI : Matière Inhibitrice  NABE : Non Attente du Bon Etat  ONEMA : Office national de l'eau et des milieux aquatiques  PAC : Politique Agricole Commune  PAGD : Plan d’Aménagement et de Gestion Durable  PME/PMI : Petite et Moyenne Entreprise/Industrie  RCO : Réseau de Contrôle Opérationnel  RCS : Réseau de Contrôle de Surveillance  SCOT : Schéma de Cohérence Territoriale  SDAGE : Schéma Directeur  SEM : Saint-Etienne Métropole  SIAMVG : Syndicat Intercommunale d'Assainissement pour la Moyenne Vallée du Gier  SIANC Pilat : Syndicat Intercommunal d'Assainissement non collectif du Pilat  SIDEFU : Syndicat Intercommunale des Eaux du  SIPG : Syndicat Intercommunal du Pays du Gier  SPANC : Service Public pour l'Assainissement Non Collectif  STEP : Station d'Epuration  SYSEG : Syndicat pour la station d'épuration de Givors  ZRE : Zone de Répartition des Eaux

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 46/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Abstract As part of the second river contract development on the Gier river and his tributaries, Saint-Etienne Métropole ordered a “global study on surface water quality” to the independent study office “Sage Environnement”. The study concerns a 425 km² catchment area in between the “Monts du Lyonnais” at the North and the Pilat massif at the South, and from the Terrenoire district in Saint-Etienne city to the confluence place between with the Rhône river, Givors city. During my internship period, I participated to the first step of the study. My work was mostly about data collection. This data collection brings me to identify and organize into a hierarchy the domestic pollution, industrial pollution and farming pollution origins. Consultations of government services, decontamination commissions, drinking water supply commissions, and public economic establishments enable me to obtain the majority of the information. The other actors as local elected representatives, farmers, manufacturers, have not been consulted yet; their questioning just started. Only the local elected representative’s consultation reaches to lighten some aspects of the study. Industries are very present in main axis of the Gier valley. In descending order: metal, mechanical and textile industries, and transportation are the more present on the territory. Structure size vary from international industries registered to the pollutant emission registers and classified facilities for the protection of the environment, to small industries. Aqueous effluents of these industries are fluid in quantity, quality and monitoring. Most of them provide the sewage collect system only sometimes after a treatment process. Rejections of the main industries are monitored by government services and/or have convention with the treatment plant that receives the effluents. The sewage treatments in the catchment area have evolve during the last ten years, there are mostly equipped with an activated sludge process for the main ones, or with planted filter for the smaller ones. However, they are not able to avoid specific pollutions by heavy metals. Physical chemistry treatment is not systematic. Sewage treatment plants, with the exception of Saint-Chamond plant, are not proportioned for the hydraulic overload that they suffer during the high intensity rainfalls that are frequent on the territory. These overloads due to abnormal collect of rain water, cause mud leaching and sometimes overflows of the excess of water received in front of the treatment plant. In addition, farming activities are numerous, water demand for irrigation use is important. Local solutions are real but present risks (water reservoir without low rate reservation system, and a high break risk). A farmers and manufacturers survey is going to start soon, in order to know more about their activities and their water uses.

Etude Globale de la qualité des eaux de surface du Gier 47/47 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Annexes

Annexe 1 : Bilan de fonctionnement 2008 de la station de Tartaras. Les valeurs rédhibitoires ne sont pas dépassées en sortie de station. La station n’a fonctionné que partiellement au mois de novembre.

DBO DCO MES NTK Mois Qjour Flux Flux Conc Rend Flux Flux Conc Rend Flux Flux Conc Rend Flux Flux Conc Rend (m3/j) entrant sortant sortie (%) entrant sortant sortie (%) entrant sortant sortie (%) entrant sortant sortie (%) (kg/j) (kg/j) (mg/l) (kg/j) (kg/j) (mg/l) (kg/j) (kg/j) (mg/l) (kg/j) (kg/j) (mg/l) janv.-08 13749 2369 51 3 98 6451 546 35 92 2520 39 3 98 592 181 13 69 févr.-08 11120 1872 59 8 97 3619 382 51 89 2233 68 12 97 338 123 14 64 mars-08 10136 3449 45 4 99 8417 364 34 96 5257 33 3 99 786 273 25 65 avr.-08 13556 3527 56 4 98 7589 660 43 91 4302 53 4 99 663 254 18 62 mai-08 12280 1676 38 3 98 5130 421 35 92 2581 55 4 98 497 169 15 66 juin-08 19600 2272 60 3 97 8407 603 30 93 4159 50 3 99 476 120 6 75 juil.-08 16247 1564 61 3 96 5954 879 45 85 9714 73 4 99 453 79 5 82 août-08 12132 1300 43 3 97 3777 442 35 88 1461 41 3 97 355 44 3 88 sept.-08 10609 1640 65 7 96 4857 434 44 91 2675 96 10 96 396 121 13 69 oct.-08 11516 1675 34 3 98 4931 363 35 93 2676 40 4 99 419 189 19 55 nov.-08 9975 1576 25 3 98 5233 265 32 95 4571 27 3 99 323 51 6 84 déc.-08 16545 901 55 3 94 3301 734 40 78 1585 46 3 97 332 38 2 89 Total 4603740 102303 2593 0 290948 26803 0 184183 2710 0 24383 7405 0 Moyenne 13122 1985 49 4 97 5639 508 38 90 3645 52 5 98 469 137 12 72 Minimum 2244 251 19 2 94 1234 164 30 78 411 15 2 96 169 8 2 55 Maximum 26899 7192 125 15 99 19259 1774 77 96 26480 175 30 99 1218 386 33 89 Valeur rédhibitoire 50 250 85

Annexe 2 : Bilan de fonctionnement 2008 de la station de Givors. Les valeurs rédhibitoires ne sont pas dépassées en sortie de station. La station n’a fonctionné que partiellement au mois de novembre.

DBO DCO MES NTK Qjour Flux Flux Conc Rend Flux Flux Conc Rend Flux Flux Conc Rend Flux Flux Conc Rend (m3/j) entrant sortant sortie (%) entrant sortant sortie (%) entrant sortant sortie (%) entrant sortant sortie (%) Mois (kg/j) (kg/j) (mg/l) (kg/j) (kg/j) (mg/l) (kg/j) (kg/j) (mg/l) (kg/j) (kg/j) (mg/l) janv.-07 11175 2729 103 9,08 96 7981 701 61 91 4347 117 10,29 97 710 228 20,02 68 févr.-07 13931 2241 117 7,74 95 6775 916 60 86 3553 117 7,72 97 646 273 17,98 58 mars-07 12297 1336 83 6,76 94 3713 635 52 83 1182 104 8,56 91 600 219 17,97 63 avr.-07 10862 2613 65 6,43 98 8229 520 52 94 5075 57 5,69 99 947 248 24,61 74 mai-07 12377 2625 66 5,68 98 7210 649 61 91 4280 46 4,31 99 492 147 13,9 70 juin-07 15278 1621 86 6,58 95 5010 685 53 86 3017 138 10,64 95 554 85 6,51 85 juil.-07 12519 1603 49 4,39 97 4901 440 39 91 2833 61 5,46 98 621 46 4,1 93 juil.-07 11732 1345 64 5,82 95 3644 443 41 88 1864 73 6,64 96 453 41 3,75 91 sept.-07 10802 1786 75 7,61 96 4034 488 50 88 1491 50 5,11 97 599 95 9,69 84 oct.-07 9937 1975 42 4,84 98 4988 452 52 91 1936 48 5,59 98 718 125 14,47 83 nov.-07 10722 1474 46 5,01 97 4130 592 65 86 2019 60 6,61 97 405 113 12,43 72 déc.-07 11382 2093 62 5,68 97 5787 637 59 89 2790 90 8,27 97 678 243 22,47 64 Total 4343974 703030 26152 2002667 216839 1036031 29989 225998 58160 Moyenne 11901 1926 72 6,3 96 5487 594 53 89 2838 82 7 97 619 159 14,9 75 Min 199 21 3 94 1140 213 30 83 155 12 2 91 143 7 1 58 Max 498 6814 286 21 98 22380 1196 111 94 15707 403 35 99 1267 389 36,7 93 Valeur rédhibitoire 50 250 85

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 1/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Annexe 4 : Bilan de fonctionnement 2008 de la station de St-Jean Bonnefonds.

DCO NTK MES Mois Qjour Bypass Flux Flux Conc Rend Flux Flux Conc Rend Conc Conc Rend (m3/j) (m3/j) entrant sortant sortie (%) entrant sortant sortie (%) entrant sortie (%) (kg/j) (kg/j) (mg/l) (kg/j) (kg/j) (mg/l) (mg/l) (mg/l) janv.-08 1060 672 42,4 40,0 93,7% 43 16,1 15,2 62,5% 310 1,5 99,5% févr.-08 611 556 22,4 40,0 95,6% 275 3,5 98,7% mars-08 536 347 25,2 47,0 92,7% 50 4,2 7,8 91,7% 250 3,5 98,6% avr.-08 600 325 4,6 7,6 98,6% 39 7,6 12,6 80,5% 250 3,5 98,6% mai-08 760 387 26,0 34,0 93,3% 76 2,2 2,8 97,2% 260 5,5 97,9% juin-08 1080 247 29,0 27,0 88,2% 45 3,2 3,0 92,8% 165 7,0 95,8% juil.-08 600 298 15,0 25,0 95,0% 45 1,1 1,8 97,6% 333 11,0 96,7% août-08 1225 239 1057 85,8 87,0 91,9% 96 1,1 3,1 96,8% 560 32,0 94,3% sept.-08 497 542 16,9 34,0 96,9% 45 1,4 2,8 96,9% 333 11,0 96,7% oct.-08 1565 270 37,6 24,0 86,1% 42 3,0 1,9 93,0% 180 2,0 98,9% nov.-08 1020 3680 405 25,5 25,0 93,7% 49 4,1 4,0 91,6% 157 3,5 97,7% déc.-08 1190 297 27,4 23,0 91,6% 20 11,9 10,0 39,0% 95 2,0 97,9% Moyenne 895 450 29,8 34,5 93,4% 50 5,1 5,9 89,8% 264 7,2 Minimum 497 247 4,6 7,6 86,1% 20 1,1 1,8 39,0% 95 1,5 94,3% Maximum 4530 1057 85,8 87,0 98,6% 96 16,1 15,2 97,6% 560 32,0 99,5% Valeur rédhibitoire 125,0 15,0 31,0

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 2/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Annexe 4 : Etat de l’assainissement non collectif sur le bassin versant du Gier

Service Communes Installation Contrôle Favora Avec Réhabil Défavor recensée ble réserve itation able SIANC Doizieux 5 5 Pilat Echalas 26 10 16 Farnay 0 La Valla-en-Gier 137 21 116 Les Haies 83 10 73 Longes 0 Pavezin 10 2 8 Ste-Croix-en-Jarez 104 36 68 St-Paul-en-Jarez 2 1 1 Trèves 47 8 39 SIDEFU Sorbiers 38 29 0 6 15 7 St-Christo en Jarez 50 36 1 11 19 5 Ste Etienne (Terrenoire) 33 St-Jean-Bonnefonds 155 108 13 18 54 19 SIPG Cellieu 90 41 Chagnon 10 8 Dargoire 21 Génilac 25 La Grand-Croix 55 15 La Terrasse-Sur- Dorlay 88 40 30 % d'installations conformes, 60 % d'installations non-conformes, L'Horme 75 10 % d'installations inconnues Rive-de-Gier 196 52 St-Joseph 124 10 St-Martin-la-Plaine 93 11 St-Romain-en-Jarez 143 59 Tartaras 6 Valfleury 161 48 SYSEG Givors 287 139 24 66 49 St-Andéol-le-Château 53 47 10 22 4 15 St-Jean-de-Touslas 103 93 14 45 2 34 St-Maurice-sur- Dargoire 192 161 32 72 10 57 St-Romain-en-Gier 8 7 0 3 11 4 Cholton St Didier sous Riverie Lyonnaise Châteauneuf Lyonnaise Lorette Véolia St-Chamond 692 623 52 155 1 400

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 3/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Annexe 5 : liste des ICPE du Bassin Versant N° Commune Nom Activité ICPE irep 1 Echalas Francois Charles EARL des Moussières Agriculture Porcins A 2 Echalas Valcrest Agroalimentaire Vide 3 Givors Famer INDUSTRIE Industrie métaux A O 4 Givors GDE Givors Déchets A O 5 Givors Kuehne + Nagel Transport / Routier A 6 Givors SLF Givors Transport / Divers A 7 La Grand-Croix Chambon Pierre (garage) Commerce de gros DC 8 La Grand-Croix Comegi Industrie métaux D 9 La Grand-Croix Galvanisation Claude Gaillard Industrie métaux A O 10 La Grand-Croix SCVE (Roues Tam) Industrie métaux A 11 La Grand-Croix SOCIETE NOUVELLE TISSAFIL Textile D 12 La Terrasse sur D. Duculty SARL Agroalimentaire vide 13 La Terrasse sur D. M. Peyrard Pierre (GAEC Les caprices du Pilat) Agriculture vide 14 L'horme CMB France Déchets vide 15 L'Horme HAULOTTE group (PINGUELY) Industrie secondaire A 16 L'horme JLS service Service / Nettoyage DC 17 L'Horme Recyclage Dechet Service Déchets vide 18 L'Horme SAG France (ex RAUFOSS) Industrie métaux A 19 L'Horme Setforge Extrusion Industrie métaux A O 20 L'Horme Setforge l'Horme Industrie métaux A O 21 L'Horme Thyssenkrupp MAVILOR Industrie secondaire A O 22 Longes Carriere Combe-Chavanne Extraction A 23 Lorette Bayle Déchets A 24 Lorette Famaro/ Ermont Industrie métaux DC 25 Lorette Unifrax Industrie minéraux A O 26 Rive de Gier Almet Alu3P Commerce de gros D 27 Rive de Gier Chaudronerie Mécanique Service Réparation d'équipements D 28 Rive de Gier EDF-GDF Cokéfaction D 29 Rive de Gier INDUSTEEL Loire Industrie métaux A O 30 Rive de Gier METOVER Industrie métaux DC 31 Rive de Gier SSFR (société de forgeage) Industrie métaux vide 32 Rive de Gier Valmont France (ex Tubalco) Industrie électrique A 33 St Andéol le C. GRL barny Extraction A 34 St Chamond ABC Industries Agroalimentaire vide 35 St Chamond Eurexia Agroalimentaire vide 36 St Chamond FMI Process S.A. Réparation d'équipements vide 37 St Chamond Loire Etude Industrie métaux vide O 38 St Chamond Otefal France Industrie métaux vide 39 St Chamond GAEC du Clos Marquet Agriculture Avicole vide 40 St Chamond SCB (St Chamonaise des Bois) Travail du Bois vide 41 St Etienne Bernard et Bonnefonds Industrie électrique vide 42 St Martin la P. Ferronerie J. durand Industrie métaux DC 43 St Martin la P. JPL etiquettes Papier et Impression D 44 St Martin la P. Sté Nouvelle des Ets Dervaux Industrie électrique D 45 St Martin la P. Thivillon Pierre Zoo vide 46 St Martin la P. Torbel Centre Industrie métaux vide 47 St Maurice sur D. EARL Du But Agriculture A 48 St Romain en G. ELF Station Inconnue vide 49 Ste Croix en J. GAEC Flechet Agriculture vide

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 4/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Annexe 6 : Seuils de classement en installations classées pour la protection de l’environnement des élevages Rubrique Soumis à Déclaration Soumis à Autorisation IC Vaches allaitantes 2101-3 plus de 100 vaches mères --- Vaches laitières 2101-2 de 50 à 100 vaches mères plus de 100 vaches mères 2101-2 de 50 à 100 vaches mères et Troupeau Vaches ou quota laitier ≥ 300 000 L plus de 100 vaches mères et mixtes plus de 100 vaches mères et quota laitier ≥ 300 000 L 2101-3 quota laitier < 300 000 L Veaux de boucherie et/ou bovins à 2101-1 de 50 à 400 animaux plus de 400 animaux l’engraissement Transit et vente de bovins (présence 2101-4 à partir de 50 animaux --- inférieure ou égale à 24 h) de 5 000 à 30 000 animaux plus de 30 000 animaux Volailles 2111 équivalents* équivalents plus de 450 porcs Porcs 2102 de 50 à 450 porcs équivalents** équivalents*

* Volailles : les volailles et gibiers à plumes sont comptés en utilisant les valeurs suivantes exprimées en animaux équivalents (AE) : • caille = 0,125 AE • pigeon, perdrix = 0,25 AE • coquelet = 0,75 AE • poulet léger = 0,85 AE • poule, poulet standard, poulet label, poulet biologique, poule pondeuse, poule reproductrice, faisan, pintade, canard colvert : 1AE • poulet lourd = 1,15 AE • canard à rôtir, canard prêt à gaver, canard reproducteur = 2 AE • dinde légère = 2,20 AE • dinde médium, dinde reproductrice, oie = 3 AE • dinde lourde = 3,50 AE • palmipèdes gras en gavage = 7 AE **Porcs : • porc à l’engrais = 1 AE • porc reproducteur = 3 AE • porcelet = 0,2 AE

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 5/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Annexe 7 : Liste et caractéristiques des sites inscrits dans la base de données des sites pollués (Basol) N° Nom du Description du site Relation avec Classe Nom des Polluants Site le milieu aquatique 1 Bayle (St- Friche industrielle Gier à 250 m Site nécessitant des Pollutions des sols par les Paul en J.) suite à la démollition en contrebas, investigations des métaux (arsenic, cuivre, nickel d'une installation de aucun captage sols approfondies et et zinc) et un peu stockage et de dans un rayon une surveillance des d'hydrocarbures aromatiques récupération des de 2 km eaux souterraines polycycliques métaux 2 Sté VDG Ancienne carrière de Légère Site à surveiller Nickel et cobalt (Rive de pierre ayant servi de pollution de la Gier) décharge d'ordures nappe ménagères et des souterraine déchets de la société non captée VDG (ancienne VMC) 3 Agence Anciennes eaux Sensibilité faible Hydrocarbures aromatiques EDF-GDF installations de souterraines polycycliques, ammonium, (Rive de production de gaz par peu hydrocarbures légers et Gier) distillation de la productives et cyanures totaux houille entre 1883 et non exploitées 1932, aujourd'hui site dont les flux utilisé pour les sortant sont services d'EDF-GDF limités 4 Giat Ancien site industriel Eaux souterraines à des fragments métalliques ou Industries d'aciérie et de forge surveiller matériaux de fonderies sont (St- retrouvés dans tous les Chamond) remblais de surface du site. 5 Daneyrolle Ancienne teinturerie site banalisable dans Présence de fûts de produits (St- les conditions d'usage non identifiés et d'échantillon Chamond) en 2002 de colorants 6 DPRS Dépôt de liquides Nappe Site à surveiller Pollution des sols par les (Total) (St- inflammables (7 alluviale hydrocarbures sur 2 zones, Etienne) réservoirs aériens) indépendante traitement préconisés du Janon (aucun captage) 7 Duralex Ancien établissement Site à surveiller (Rive de de fabrication Gier) d'articles en verre de couleur 8 Industeel Décharge inerte des Site à surveiller Aucun impact sur le milieu (Chateaune co-produits de la naturel détecté à ce jour uf) fabrication d'acier 9 Station Station service sur Gier à 125 m Surveillance Pollution des sols et des eaux service l'air d'autoroute A47 au su-est de la mensuelle des eaux souterraines par les Total (St- station souterraines et hydrocarbures adsorbés et les Romain en dépollution des sols BTEX dissous en aval G.) hydraulique des installations 10 SAG Entreprise fabricant Rivière du Gier Surveillance des eaux Pollution des sols par du France des réservoirs au Nord souterraines et des trichloroéthylène et des d'hydrocarbures eaux superficielles du hydrocarbures (zones proche (présence d'un Gier des cuves de fuel) ancien fossé drainant Pollution des eaux souterraines les rejets des usines par des solvants chlorés (TCE, situées en amont du PCE, TCA, DCE) et site pouvant expliquer hydrocarbures certaines pollutions

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 6/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA 11 Nitech Ancien site industriel Aucun impact Site à surveiller Pollutions ponctuelles des sols produisant de la avéré par les hydrocarbures et le mousse de nickel toluène 12 Puits Ancien puits de aucune nappe Site à surveiller Produits lourds piégés dans la Couchoud mines des Houillères aquifère, partie basse du puits + phase (La Mure) pollué entre 1960 et émergence aqueuse intermédiaire la plus 1965 de 1000m3 de près du puits susceptibles de migrer vers déchets Ste-Camille des émergences éventuelles + hydrocarburés (temps de produits légers probablement transfert 30 prisonniers de la partie haute ans) du puits apparemment très étanche 13 VMC Ancienne fabrique de Proximité Surveillance des eaux Pollution des sols par les verre alimentaire immédiate du souterraines hydrocarbures totaux, Gier juste hydrocarbures aromatiques avant la polycycliques et les métaux confluence lourds (arsenic). avec le Rhône Pollutions ponctuelles faibles des eaux souterraines par les composés organiques volatils tels que des BTEX et des COHV.

Annexe 8 : Détermination des zones sensibles à la pollution par les pesticides pour les eaux superficielles. Sources: BdCarthage IGN, DIREN RA. Date : 29/01/08.

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 7/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA

Annexe 9 : Enquête auprès des exploitants agricoles du Gier ETUDE DE QUALITE DES EAUX DU GIER ET DE SES AFFLUENTS ENQUETE AGRICULTURE Important : ne concerne que la partie de l’exploitation située sur le bassin versant du Gier

IDENTIFICATION DE L’EXPLOITATION

Commune du siège de l’exploitation agricole : Commune sur laquelle se situe la majorité des parcelles (si différente de celle du siège) :

Surface totale de l’exploitation (ha) : SAU (ha) : STH (ha) : L’activité d’exploitant agricole est-elle votre activité principale ou une double activité ? Existe-t-il sur votre exploitation des activités (oui/non) : de production végétale De transformation laitière maraichage De transformation de viande de production animale Fabrication de jus de fruits

ACTIVITE Occupation du sol par les cultures : S’il y a lieu et s’il est connu, merci de préciser le rendement en quintaux par hectare (Qx/ha). Type surface Rendemen Type surface Rendemen (ha) ts (ha) ts Blé Cultures fourragères Maïs Cerisiers Orge Pommiers Autre céréales : Poiriers Autres fruitiers Prairies temporaires Vignes Prairies permanentes Autres :

Effectif élevage : Catégories Nombre Types de logement ( cocher ) de bêtes Logettes Aire paillée Animaux à Autre l’attache Vaches laitières Vaches allaitantes Autres bovins de 2 ans et plus Autres bovins de 1 à 2 ans Veaux/an

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 8/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Truies et verrats Porcelets élevés en post- sevrage Brebis mères et béliers Agneaux produits/an Caprins Equidés Volailles Autres :

Stockage des effluents d’élevage Installations nomb Surf/Vol Type de revêtement (entourer les solutions existantes) Jours 3 de stockage re (m²/m ) entre 2 vidanges Plate-forme Béton Stabilisé/lit de cailloux Fosse à 3 fumier parois Fosse à lisier Fosse imperméable Cuves Lagunes à sur caillebotis cylindriques géomembrane Fosse à purin Non récolté Citerne Autres (précisez):

DEVENIR DES EFFLUENTS ET AMENDEMENTS

Pratiques d’épandage Plan d’épandage ? (oui / non) Plan de fumure ? (oui / non)

Amendements organiques : Culture Types Surface Quantité Fréquenc Période (ha (T/ha/an) e (fois/an) (mois) recevant) Prairies permanentes

Cultures fourragères

Blé

Maïs

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 9/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Avoine

Autres céréales :

Protéagineux

Oléagineux

Verger

Eaux de nettoyage (eaux blanches et eaux vertes) : Type d’effluents Fréquence Destination (réseau, fossé, cuve) Recyclage de nettoyage des eaux de lavage (oui / non) Salle de traite : - eaux blanches seules - eaux blanches + eaux de la fosse de traite - Eaux blanches + eaux vertes (quais) Fromagerie : - eaux blanches - lactosérum Matériel de transformation (précisez) - - Matériel agricole : - pulvérisateur - autres : Ouvrage de stockage : - -

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 10/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA Mode de gestion de l’ensilage : Type de stockage Drain de Destination Nature et mode d’ensilage captage des jus (réseau, fosse, filtre) (oui/non) Herbe Humide Silo vertical Préfanage Silo Fosse Demi-sec horizontal Couloir Maïs Humide Silo taupinière Préfanage stabilisée Demi-sec Ensilage en balle Autre Autre :

IRRIGATION

Ressources aquatiques utilisées pour l’irrigation : Nature de la Surface Quantité Ressource utilisée (cocher la case) Période culture irriguée (ha) (m3/ha/an) Cours Retenu Barra Sourc Forag (mois) d’eau e ge e e, puits collinaire

PROJETS

- Projets concernant les activité et installations (développement d’ateliers de transformation, remise aux normes de bâtiments, extensions …)

- Existe-t-il des projets d’économie d’eau ? de recyclage des eaux de lavage ?

DIVERS

Contractualisation : - Avez-vous signé des contrats d’exploitation particuliers avec des collectivités locales, l’état ou d’autres partenaires ? (CTE, CAD, PHAE, contrat global de développement du Pays du Gier, espace « périurbain »…) - Si oui, pouvez-vous les décrire rapidement :

Etude globale de la qualité des eaux du Gier 11/11 Maëlle Lepoutre – AgroParisTech DAA IDEA