Direction Départementale de l'Agriculture Service du Génie Rural des Eaux et Forêts Département d'Eure et Loir ETUDE POUR L'AMELIORATION DE LA QUALITE DE L'EAU DISTRIBUEE DANS LES COMMUNES DE: Guillonville, Bazoches enDunois,Péronville Villampuy, S Cloud en Dunois, Ozoir le Breuil (Eure et Loir) BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL CENTRE' 83SGN632CEN lO.avenue Buffon_ 45045 Orléans Cedex Octobre 1983 Tel: (38) 63.55.66 ?r.T^^ Direction Départementale de l'Agriculture Service du Génie Rural des Eaux et Forêts Département d'Eure et Loir ETUDE POUR L'AMELIORATION DE LA QUALITE DE L'EAU DISTRIBUEE DANS LES COMMUNES DE: Guillonville, Bazoches en DunoiSjPéronville Villampuy, S Cloud en Dunois, Ozoir le Breuil (Eure et Loir) Par D.Chigot BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL CENTRE OOOuNOO^l/tN 10,avenueBuffon_45045 Orléans Cedex Octobre 1983 Téh (38) 63.55.66 GENERALITES - 1 1 - GENERALITES Dans le Sud-Est du département de l'Eure-et-Loir, la teneur en nitrates des eaux distribuées approche ou dépasse la norme admissible fixée à 50 mg/l. C'est pourquoi la Direction Départementale de l'Agriculture a demandé à ce que l'environnement hydrogéologique des captages soit étudié en détail afin de déterminer l'origine de ces teneurs élevées et d'indiquer les remèdes éventuels. Toutes les communes étudiées sont alimentées en eau à partir de forages ou de puits qui captent les eaux du calcaire lacustre de Beauce, à l'exception de Villampuy qui capte en plus les eaux de la craie. Pour chaque commune l'étude a porté sur : - l'environnement des captages (géologie, hydrogéologie), - leur situation par rapport aux directions d'écoulement des eaux souterraines, - la position de l'aquifère capté par rapport à la surface d'équilibre de la nappe, - la variation piézométrique des aquifères, - l'historique des teneurs en nitrates sur chacun des captages. La répartition spatiale des nitrates et leur origine a été étudiée principa¬ lement à partir d'analyses effectuées sur des prélèvements qui ont eu lieu pendant le mois de juin 1983. 1.1 - COMMUNES INTEGREES A L'ETUDE (fig. 1) L'étude a été réalisée sur les communes suivantes : - Syndicat de Villampuy - St Cloud-en-Dunois : forage réalisé en 1932 - Ozoir-le-Breui! : forage réalisé en 1937 - Bazoches-en-Dunois : forage réalisé en 1931 - Péronville : puits, forage réalisé en 1930 - Guillonville : deux forages réalisés en 1935 Fjgrñ- Communes concernées par l'étude t EURE-ET-LOIR Eche/le: 1/500.000 - 3 2 - GEOLOGIE REGIONALE Les terrains les plus récents que l'on peut observer à l'affleurement sur la zone étudiée appartiennent à l'Aquitanien (Calcaire de Beauce). Cet étage est formé d'horizons calcaire aquifères doté d'une perméabilité secondaire très développée (karst). Ce niveau est appelé "Calcaire de Pithiviers" (30 à 50 m d'épaisseur). Ce niveau repose sur une mince couche de marnes blanches et d'argile verte peu perméai^le (3 à 6 m d'épaisseur) connie uniquement dans les forages profonds (la Molasse du Gâtinais). Le Calcaire d'Etampes sous-jacent n'est connu que dans les forages. La série lacustre plus profonde est représentée par les Calcaires de Morancez et les Marnes de Villeau (10 à 20 m d'épaisseur) qui reposent sur des formations argileuses imperméables (Eocène et Argile à silex). Ce niveau argileux représente le substratum de l'aquifère des Calcaires de Beauce. Les horizons inférieurs ne sont rencontrés que dans la partie Ouest de la région étudiée. Ils appartiennent à l'étage du Sénonien et sont constitués de niveaux crayeux aquifères. Pour chacune des communes, un ou plusieurs profils géologiques ont été tracés afin d'illustrer la superposition de différents terrains en profondeur. - 4 3 - HYDROGEOLOGIE La région étudiée présente deux niveaux aquifères importants : - Le Calcaire de Beauce - La Craie La nappe des Calcaires de Beauce est sollicitée par tous les forages. Les points les plus élevés de la surface piézométrique sont situés à l'altitude 116 m - 117 m, les points les plus bas autour de la cote 113 m. Le gradient est généralement faible sauf à proximité des réseaux karstiques qui drainent la nappe. La nappe affleure périodiquement, en fonction du volume de réalimentation annuelle, dans la vallée de la Conie (Péronville). La carte de la figure 2 donne la surface piézométrique de la nappe des Calcaires de Beauce au mois de Juin 1983, ainsi que la position des captages vis à vis de l'écoulement ; on observe que : - les captages de Péronville, Ozoir-le-Breuil sont en amont d'écoulement par rapport aux bourgs, - ceux de Guillonville, Villampuy, Bazoches sont en aval, soit du bourg même, soit des hameaux. - Le captage de Puerthe se situe dans une zone de gradient très faible. l^-árfeSA*r "b"* ¿Ä^5^^ Fign°2-Carte piézomètrique d position des captages A EP -w- Captage AEP avec rf code minier % ^^— Isopiêze en m NGF Echelle: 1/100.000 4 - TENEUR EN NITRATES DANS LES EAUX DES CAPTAGES PUBLICS EN 1983 La figure 3 récapitule les teneurs obtenues lors des analyses effectuées au mois de juin 1983 dans les captages publics. - Les deux forages de Guillonville ont des teneurs inférieures à la norme - les captages de Péronville, Bazoches, Ozoir et Villampuy dépassent les normes en vigueur (50 mg/l) - les teneurs les plus fortes ont été enregistrées à Villampuy (100 mg/l) et à Puerthe (130 mg/l). 5 - TENEUR EN NITRATES DANS LES CAPTAGES AGRICOLES Des prélèvements ont été effectués durant le mois de juin 1983 sur des forages en service au cours de la période d'irrigation et dans un rayon de plusieurs kilomètres autour du captage. Sur l'ensemble des communes, les eaux des captages agricoles dépassent 40 mg/l et souvent 50 mg/l. Les teneurs les plus fortes ont été mesurées dans les communes de Villampuy, Ozoir et St Cloud, et la plus faible à Guillonville. Ces analyses ont été effectuées sur les forages captant soit le Calcaire de Beauce seul, soit le Calcaire de Beauce et la Craie. La teneur des captages utilisant les deux aquifères est souvent plus forte (zone de Villampuy - Ozoir-le-Breuil). On peut donc penser que les zones où le Calcaire de Beauce est le moins puissant (Villampuy - Ozoir) sont des zones où l'aquifère supérieur est le plus pollué. La plupart des forages agicoles mélangeant l'aquifère de la craie et celui du Calcaire de Beauce entraine une pollution de la nappe inférieure, .la première nappe étant en charge par rapport à la seconde. , m.'/7j>K Ç^T*™™^^} N^v,C^ i '• : Tt W" V— v '. 11 SW-Vi. p^i^ Fign°3- Teneur en nitrates dans les captages publics et agricoles 100 NO^enmg/l Echelle: 1/100.000 6 - ORIGINE DE LA POLLUTION AZOTEE (Fig. 5) 11 s'avère que le meilleur marqueur de l'origine des augmentations des teneurs en azote est l'azote lui-même par l'intermédiaire de ses isotopes naturels. A côté de l'isotope courant 14, l'azote contient un peu d'isotope de masse 15- Des produits physicochimiques légèrement différents font que cette abondance varie légèrement selon l'origine des composés. Un composé azoté a donc une teneur en azote 15 qui est fonction à la fois de son origine et de son histoire passée. Nous pouvons distinguer ainsi : - les composés azote synthétiques à teneur en azote voisine de celle de l'air (nitrates, ammoniaque, urée de synthèse) S N ^V i 2 °/oo - les nitrates produits par l'activité biologique des sols naturels (forêts, lande...) légèrement plus riches (S N/y+ 5°/oo) les nitrates produits dans les sols de culture, plus actifs biologiquement s''^N,v,+ 8°/, - les nitrates dérivés des matières organiques fermentées (rejets urbains, 15 domestiques, industriels) beaucoup plus riches (S . N > 10°/oo) - - 15 Des analyses de l'élément isotopique S N ont été effectuées sur l'ensemble des captages publics. Ce rapport caractéristique de l'origine minérale aux nitrates. Ceux-ci viennent donc directement de l'utisation des fertilisants (engrais). Les valeurs les plus élevées sont enregristrées à Villampuy et à Puerthe où l'augmentation du S N est certainement due à une superposition de nitrates d'origine minérale et organique, avec prépondérance pour la pollution d'origine minérale. Siinliinvillc* Û.l 'Domina rvillt (Bulla in ville ¡\Rognon -. .' MoroRvilleÁ Dr //t,-:i m^, ...... V:; ^ Villlers^ ' ' .; ¡it • ' Tf«J»pot /pl| Meinil '¿Cûlfiiirts " f *y ^Jra Chtfuidien \ : CKiMiiiei; ,¡.,,0- ,-— •!:• D V Chivtnay FT : 6.^. Dothin F~ Sou ¿^T*!^ r Civry -'- -, /. ^ ..;.^-;.'niiiiiYifit«' ««"Ï/, / v'"^0Jl' P^A'1'' "; ,f '""^l^^1-XSsSu W* -'''•' i^3>^-' -i.i^jïjjy'on "eau //*•' Krollen ^^^ Xjîi"/-;'- ' p /7°4 _ Valeur du rapport S. N Echelle: 1/100.000 -10- Sur l'ensemble des forages ou puits destinés à l'alimentation en eau potable six captent le Calcaire de Beauce et un seul (Villampuy) a atteint la craie. La teneur en NOo dans tous les captages était déjà élevée à l'origine. Elle semble augmenter progressivement au fil des ans. L'origine de la pollution en nitrates est essentiellement agricole. _ 11 7 - CONCLUSIONS En étudiant chaque commune, il est apparu que : - II existe deux aquifères superposés, le Calaire de Beauce et la Craie. - L'aquifère de Beauce possède une surface piézométrique proche de la surface topographique (parfois moins de 10 m de profondeur). L'absence d'horizon protecteur rend celui-ci très vulnérable aux pollutions d'origine superficielle. De ce fait, ce premier aquifère est fortement chargé en produits azotés. - L'aquifère de la Craie est protégé par un niveau argileux, l'argile à silex. Sa surface piézométrique est inférieure à celle du Calcaire de Beauce ce qui provoque une vidange de l'aquifère supérieur dans celui-ci.